EP2483184A1 - Fördereinrichtung und verfahren zum betrieb einer fördereinrichtung - Google Patents

Fördereinrichtung und verfahren zum betrieb einer fördereinrichtung

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Publication number
EP2483184A1
EP2483184A1 EP10776521A EP10776521A EP2483184A1 EP 2483184 A1 EP2483184 A1 EP 2483184A1 EP 10776521 A EP10776521 A EP 10776521A EP 10776521 A EP10776521 A EP 10776521A EP 2483184 A1 EP2483184 A1 EP 2483184A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
sequence
objects
actual
distance
desired sequence
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
EP10776521A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Christoph Wolkerstorfer
Josef Reischl
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
TGW Mechanics GmbH
Original Assignee
TGW Mechanics GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by TGW Mechanics GmbH filed Critical TGW Mechanics GmbH
Publication of EP2483184A1 publication Critical patent/EP2483184A1/de
Ceased legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65G—TRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G47/00—Article or material-handling devices associated with conveyors; Methods employing such devices
    • B65G47/22—Devices influencing the relative position or the attitude of articles during transit by conveyors
    • B65G47/26—Devices influencing the relative position or the attitude of articles during transit by conveyors arranging the articles, e.g. varying spacing between individual articles
    • B65G47/261—Accumulating articles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65G—TRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G43/00—Control devices, e.g. for safety, warning or fault-correcting
    • B65G43/10—Sequence control of conveyors operating in combination

Definitions

  • the invention relates to a method for operating a conveying device, which comprises a plurality of drives, which are located locally behind one another in a conveying direction, for transporting objects at an actual speed, comprising the steps:
  • the invention relates to a conveyor, comprising:
  • a control / regulation for controlling or regulating a desired distance between two objects based on the said desired position.
  • Conveyors are now widely used and, for example, from any warehouse, no production facility and no postal or baggage distribution system indispensable. They are used for the comfortable conveying and sorting of sometimes very heavy loads.
  • many types of conveyors have evolved that are optimized for a particular application. Very often conveyors are designed as roller conveyors, in which the conveyed by single, with the conveyed temporarily in contact, rollers is transported. Another common type is a conveyor belt or conveyor chain.
  • Fig. 1 shows an example of a conveyor 1 according to the prior art, specifically a roller conveyor.
  • Fig. 2 further shows the structure of a motor roller 5 according to the prior art.
  • This comprises a fixed to the frame parts 3 and 4 and thus stationary axis 8.
  • two bearings 9 and 10 are arranged, which carry the outer jacket 11.
  • the stator winding 12 is further arranged.
  • On the outer shell 11 are two covers 13 and 14 for protecting the interior of the motor roller 5 against dust.
  • a drive control 15 is arranged, which is electrically connected to the stator winding 12.
  • a connection cable 16, which is connected to the drive control 15, is guided through a hole in the axis 8 (not shown) to the outside.
  • the drive controller 15 receives commands from a higher-level control (not shown).
  • This control can selectively control individual motor rollers 5 and thus drives 2a..2c, i. They cause a certain speed, acceleration or deceleration, and so promote a conveyed flexible about the conveyor 1.
  • a rotating field in the stator winding 12 is generated by the drive control 15, which then drives the outer shell 11.
  • the motor used is a brushless motor known per se, actually a synchronous machine which is driven by DC voltage and an inverter.
  • a zone can be formed which comprises, for example, six rolls within which rolls are driven. This zone moves with the conveyed object, so that in the present example, only six rollers are always in operation, no matter how long the conveyor is.
  • US Pat. No. 6,729,463 shows a conveying device with flexible, in particular also "traveling" zones.
  • the conveyor includes a zone address interface to which a plurality of motors are coupled to configure at least one zone control unit. With this arrangement, it is possible to control any, consecutive motors.
  • JP 7206132 shows a roller conveyor in which the conveyed material is measured with the aid of a light barrier arranged at the beginning of the roller conveyor. During transport of the conveyed material via the rollers, the position of the latter is continuously determined on the basis of the speed specified by the drives and used for the individual control of the motor rollers.
  • a disadvantage of JP 7206132 is that faults on the conveyor are not recognized due to the lack of sensors. Thus, too large or too small distances between the objects to be conveyed, which arise for example due to the fact that there is a slip between the objects to be conveyed and the conveyor rollers, are not recognized. Likewise, objects removed or added or fallen by the conveyor on the conveyor route (possibly unauthorized) remain undetected.
  • the object of the invention is therefore to provide a method which allows the monitoring of the operation of a conveyor with a small number of sensors, or to provide a conveyor, which allows the implementation of said method.
  • the object of the invention is achieved by a method of the type mentioned above, additionally comprising the steps:
  • a conveyor of the type mentioned additionally comprising:
  • a method is provided with which the operation of a conveyor with a small number of sensors can be monitored.
  • a conveyor for implementing the method according to the invention is disclosed.
  • a desired sequence of occupancy states is detected at a first position (eg at the beginning of the conveyor), that is to say information as to whether and when objects are located at said position.
  • an actual sequence is similarly detected, ie, information as to whether and when objects are at the second position.
  • Conveyors can sometimes be very long, so that the position of objects due to measurement tolerances can no longer be determined with sufficient accuracy. Also removed or added, or fallen from the conveyor objects remain undetected for a relatively long time without further action. For this reason, positions are provided in the course of the conveyor, in which it is checked whether the actual conditions on the conveyor yet sufficiently accurately correspond to the expected conditions. In this way, faults in the operation of the conveyor can be detected and resolved relatively early, so that disturbances that are considered isolated even perhaps harmless in itself, not accumulate and may possibly lead to a total failure of the conveyor.
  • the desired sequence can be determined at a first position.
  • a desired sequence is not determined but predetermined by a controller.
  • a sequence of objects is detected at the first position and then a desired desired sequence is predetermined by a controller, if, for example, the acquired sequence is not desired Meets criteria. For example, too small distances between the objects can be detected and corrected by appropriate commands to the drives.
  • the actual sequence should then correspond to the predetermined desired sequence.
  • target sequence always refers to the second position, whether dictated by a controller or detected at the first position, a sequence of objects detected at the first position Although in the actual sense also an "actual sequence” (since it is actually present at the time of detection), but for the second position represents a “target sequence” (which should be available in the future.)
  • the detected actual sequence can in turn become a desired sequence for a third position, etc. The method can thus be carried out recursively.
  • occupancy state in the sense of the invention is a statement as to whether a position or a detection area is occupied by an object or is not occupied
  • a "sequence of occupancy states” is a chronological or local sequence of the statements mentioned. In the simplest case, a sequence of occupancy states is a change of the occupancy state from occupied / not occupied to not occupied / occupied. This change displays the leading edge or trailing edge of an object.
  • the alarm signal can also be implicitly “dumped" by failing a good signal, meaning that a signal does not necessarily have to be actively output for alerting
  • a signal to a superordinate control will mostly be an electronic one, but alternatively for example also optical signals or radio signals are conceivable
  • the desired sequence and the actual sequence are processed in the form of object lengths and / or object distances.
  • the object lengths and / or object distances are processed numerically, for example, the corresponding values can be stored in a table. The sequence of objects then results, for example, based on the order of the stored values.
  • the use of indexed tables is possible.
  • a sequence of objects is processed as a signal, in the simplest case with the aid of a digital pulse train, which changes between the values 0 and 1.
  • 0 may mean "no object present”
  • 1 may mean "object present,” but reverse logic is also possible.
  • the lengths of the objects or the distances result in this case from the length of the individual pulses or pauses.
  • a pulse train is processed analogously.
  • Object lengths and distances when stored numerically, can also be stored as (pass through) times, which takes an object or space between two objects to pass the first or second position. But also their conversion to a length based on the predetermined speed of the drives is possible.
  • the desired sequence and actual sequence are detected on the basis of the desired path predetermined by the drives.
  • a pulse train is recorded over the path. If object lengths and distances are processed numerically, these are also processed as lengths.
  • a shift based on the distance between the first position and the second position is disregarded.
  • the delay (when processing on a time basis) or the displacement (when processing on a path basis), which is the distance between the first and second position does not result.
  • it can be determined, for example, whether the actual position of objects also corresponds to their desired position. In this case, it is checked whether the shift between the desired sequence and the actual sequence corresponds to an expected shift.
  • a time / a distance which results from the distance between the first position and the second position can be deducted from the values determined at the second position.
  • This variant of the invention is particularly suitable when it comes to the absolute position of the objects.
  • Target sequence and the same characteristic in the actual sequence are disregarded.
  • the comparison is triggered ("triggered") when the same characteristic occurs, for example, at a rising edge of the pulse train.
  • the pulse train as such remained the same, eg whether the required distance exists between the objects, independently
  • this variant of the invention is particularly useful when the absolute position of the objects is not so important. but the relative position between the objects should be monitored.
  • the desired sequence and actual sequence are compared with the aid of a correlation function.
  • methods known per se from communications engineering are used to monitor the proper operation of a conveyor.
  • the degree of similarity, the correlation coefficient, between two sequences can be determined.
  • the cross-correlation function is particularly suitable here.
  • the autocorrelation function can also be used.
  • the length of the objects is disregarded when comparing the actual sequence with the desired sequence.
  • the distances between the objects can be monitored. For example, it can be checked whether a distance determined at the first position has remained the same up to the second position. Alternatively, it can also be checked whether a distance predetermined by a control is actually present. It is also favorable if the distance between the objects when comparing the actual sequence with the desired sequence remains unconsidered. In this way, the object lengths can be monitored. If a length of an object at the second position does not correspond to the expected length (eg the length determined at the first position), this is an indication that it is not the same object and the conveyor is an object either (illegally) removed or added.
  • a desired sequence is specified such that its wavelength or period duration is greater than a predefinable value.
  • the objects are distributed on the conveyor in such a way that results in a pulse train of predeterminable wavelength (for path-based pulse trains) or period duration (for pulse trains based on time).
  • the absolute position of the objects can be ascertained with greater certainty the greater the wavelength / period duration of the pulse sequence.
  • a short wavelength / period will make the result more uncertain, since it is not easy to determine which periods of the pulse train are being compared.
  • the wavelength / period of the pulse train can be increased.
  • an object length contained in the actual sequence corresponds to the length of two or more consecutive objects in the desired sequence if an object length in the actual sequence is longer than that in the desired sequence expected object length. If this is the case, a signal for missing distance is output. If two objects are undesirably touching each other, i. there is no longer any safety distance between them, this is noticeable in the pulse sequence to the effect that a longer pulse than expected occurs at the second position. If its length corresponds at least substantially to the length of several adjacent individual objects, then it can be assumed that the distance between these objects no longer exists.
  • a distance contained in the actual sequence from a first object to an adjacent second object corresponds to a distance between the first object and the second object not adjacent in the desired sequence, if an object distance in the actual sequence fails longer than the object distance expected in the desired sequence. If so, a missing third object signal is issued. If an object has been (unauthorized- ly) taken off the conveyor or has dropped off, this is noticeable in the pulse sequence in that a longer pause than expected occurs at the second position (with positive logic). If its length corresponds at least essentially to the distance between two individual objects which are not adjacent to each other in the desired sequence, then it can be assumed that at least one object is missing between these objects.
  • a distance contained in the actual sequence from a first object to a non-adjacent second object corresponds to a distance between the first object and the second object adjacent in the desired sequence if an object distance shorter in the actual sequence than the object distance expected in the desired sequence. If so, a signal for added third object. If an object has been added (unauthorized) or has fallen onto the conveyor, this is noticeable in the pulse train in that at the second position a shorter pause than expected occurs (with positive logic). If the distance of two adjacent individual objects in the desired sequence corresponds at least substantially to the distance between two individual objects that are not adjacent in the actual sequence, then it can be assumed that at least one object has been added between these objects.
  • the sensor is prepared to determine an occupancy state based on the presence / absence of an object in an area detected by the sensor.
  • this can be photocells with and without reflector, simple mechanical switches that are actuated by the objects, ultrasonic sensors, lasers, radar sensors, capacitive sensors, video cameras with image processing, infrared sensors, but also barcode reader, RFID Reading devices, etc. are used.
  • ultrasonic sensors lasers
  • radar sensors capacitive sensors
  • video cameras with image processing infrared sensors, but also barcode reader, RFID Reading devices, etc.
  • mixed forms of said sensors are also conceivable.
  • the aforementioned sensors are proven for use in the harsh environment of a conveyor.
  • a sensor detects several areas.
  • a single sensor can also be provided, which is able to scan both detection ranges at the same time.
  • the detection areas can also be scanned sequentially. If this takes place sufficiently quickly with respect to the conveying speed, the sequential scanning has only a negligible effect on the method according to the invention or the conveying device according to the invention.
  • the senor is prepared to determine an occupancy state based on a force output by the drive or a variable dependent thereon.
  • a drive eg a conveyor roller
  • this usually goes hand in hand with a change in the power output by the drive or the torque delivered.
  • This can be measured in a conventional manner, for example by means of strain gauges or piezoelectric sensors.
  • an indirect measurement of the current absorbed by the motor is of course possible. Changes the current in a predefined manner, so also changes the assignment state of the drive. It is also conceivable that each drive has such a testing facility.
  • the conveyor device forms a partial section of a conveyor system, which comprises a plurality of conveyor devices located locally one behind the other in the conveying direction. Often conveyors are divided into several sections to simplify the operation of the system.
  • the invention can now be advantageously used to produce clarity between the subsections in that the interface between two subsections is provided for the testing of the sequences mentioned, so that at least at the beginning of a subsection, there are ordered conditions.
  • the second position is arranged in the conveying direction at the end of the conveyor.
  • the correspondence between desired sequence and actual sequence can be checked at the end of a conveyor, ie before the conveyed objects leave the conveyor.
  • the result can be transmitted to a subsequent conveyor or manipulation unit, which can initiate appropriate countermeasures in the event of a fault.
  • the second position does not have to be at the last possible Chen body of the conveyor be arranged. It is sufficient if the said position is in the end region of the conveyor.
  • the second position is arranged so far before the end of the conveyor that an adaptation of the actual sequence to the desired sequence within the conveyor is still possible.
  • a subsequent conveyor or manipulation unit can then assume that the required sequence is maintained at the transfer point.
  • FIG. 1 shows a roller conveyor in a perspective view according to the prior art.
  • FIG. 2 shows a section through a schematically illustrated motor roller of a roller conveyor according to the prior art
  • FIG. 3 is a schematic representation of an exemplary conveyor according to the invention.
  • FIG. 4 shows an exemplary sequence of objects in the form of a pulse train;
  • FIG. 3 is a schematic representation of an exemplary conveyor according to the invention.
  • FIG. 5 shows an exemplary sequence of objects in the form of numerical values in a table
  • Fig. 6 is a method of producing a predetermined wavelength in a pulse train
  • Fig. 10 shows a process in which an object is added
  • Fig. 11 shows a sensor which scans two detection areas.
  • a drive 2 can be formed from a motor roller 5 or, as shown in Fig. 1, for example, from a motor roller 5 and one or more driven with a belt 6 auxiliary roller (s) 7. It is conceivable, of course, that a drive a (more or less short) conveyor belt exists.
  • a conveyor belt can be tensioned via the motor roller 5 and the auxiliary roller 7 in FIG. 1, if this is advantageous on account of the type of objects 17.
  • the length of the conveyor belt can be made larger. Equally, of course, a conveyor chain can be provided.
  • a first detection area Bi is arranged at a first position i, and a second detection area B 2 is arranged at the second position p 2 .
  • the first position pi coincides with a reference position p r in this example, but this is not mandatory.
  • each detection area is monitored by its own sensor.
  • the first detection area Bi is therefore assigned a first sensor 20
  • the second detection area B 2 is assigned a second sensor 21.
  • the sensors 20 and 21 are light barriers. However, this is by no means mandatory, as will be explained later.
  • Fig. 3 unspecified local control units along the conveyor 1 are arranged, which receive commands of a higher-level control and redistribute them to the drives 2.
  • the function of the arrangement shown in FIG. 3 is as follows: At the beginning of the conveyor 1 different objects 17..19 are stored at different times, which are conveyed in sequence by the drives 2. When passing the first position i / the reference point p r or the first detection range Bj, the sequence of the objects 17..19 is detected. This sequence contains information about the length of the objects 17..19 and / or the distance between the objects 17..19. In this example, the sequence is determined using the occupancy state of the first detection area Bi (photocell 20 occupied / not occupied). The first detection area Bi is arranged so that the objects 17..19 can be deposited on the conveyor 1 before this.
  • the detection area Bi can also be arranged at the very beginning of the conveyor 1, for example, if another (not shown) of the conveyor 1 conveyor is provided, and therefore no space for the storage of objects 17..19 needs to be provided.
  • the force output by the first drive 2 can also be used to determine the sequence mentioned. Fluctuations in the motor current indicate when an object 17..19 is being conveyed by the relevant drive 2 or not.
  • the information from the first sensor 20 and from the first drive 2 are compared with one another in order to largely avoid errors in the initial detection of the objects 17.
  • a target position of an object 17..19 can now with the aid of a target speed of the drives 2 and the time which has elapsed since passing the reference point p r , or with the aid of a predetermined by the drives 2 target path, which since Passing the reference point p r is traversed be determined.
  • an object 17..19 does not necessarily coincide with the setpoint speed or the setpoint position of the respective object 17..19.
  • a drive 2 can slip when accelerating an object 17..19 and thus defeat an exact position determination via the setpoint speed or the desired path of the drives.
  • an object 17..19 can slip over a drive 2 during braking or be pushed further by subsequent objects 17..19.
  • an object 17..19 can be removed from the conveyor 1 at all or fall off of it, or an object 17..19 is added. In practical operation of a conveyor system 1, all this can easily occur.
  • the sequence of the objects 17..19 is detected when the second position p 2 or the second detection range B 2 passes. This is done using the occupancy state of the second detection area B 2 (photocell 21 occupied / not occupied).
  • the force output by the first drive 2 for example in the form of the current absorbed by the motor, can be used to determine the sequence mentioned.
  • the actual sequence is compared with the desired sequence and an alarm signal is emitted if the determined deviation exceeds a predefinable threshold.
  • measures for aligning the actual sequence with the desired sequence can also be initiated, ie the drives 2 are activated accordingly in order to restore a desired sequence.
  • the occurrence of a deviation can also be displayed on a control panel of the conveyor system 1. It is also conceivable that is switched when a deviation from a "normal operation" in a "disturbance operation” in which additional precautions are taken. For example, the conveying speed on the entire conveyor 1 or only part of it. If no or tolerable deviations detected, then it can be switched back to normal operation.
  • sequences Ai, A 2 are processed as pulse trains.
  • the occupancy state Z is processed over the time t or the distance s, depending on whether the detection of the occupancy state Z on a time basis or path basis (desired path of the drives 2) takes place.
  • the pulses are assigned to the objects 17..19.
  • the example shown the
  • sequence of objects 17..19 is also determined. Is in the shown example between the target sequence and the second Ai at the position p 2 is determined sequence A 2 no difference detected, that is, the objects have their 17..19 waste was not changed to each other. This can be checked by disregarding a shift y, t (y) between a characteristic in the desired sequence A 2 and the same characteristic in the actual sequence Ai. In this example, the characteristic is the flank rise of the object 17, ie, the comparison is "triggered" on this rise. Of course, any other characteristic can be used, for example falling flanks, the appearance of a pulse of certain width or the occurrence of a pulse Pulse break with a certain width.
  • the desired sequence ⁇ and actual sequence A 2 are compared with each other by means of a correlation function.
  • Correlation is generally a measure of how similar the functions to be studied are.
  • the correlation of the pulse sequences can be determined by hardware or software, for example with suitable signal processors or with a field programmable gate array (FPGA for short).
  • the correlation coefficient is a dimensionless measure of the degree of linear relationship between the pulse trains. It can take values between 0 and 1. With a value of 1, there is a completely positive linear relationship between the pulse trains, ie the pulse trains are identical.
  • the correlation coefficient has the value 0, the two pulse sequences are not linearly dependent on one another, ie the pulse sequences are not similar.
  • the correlation coefficient can thus be used directly as a threshold for the delivery of an alarm signal. For example, it can be provided that an alarm signal is emitted if the correlation coefficient falls below 0.95.
  • measures for aligning the actual sequence A 2 with the desired sequence Aj can also be initiated, which also includes the initiation of further investigations of the reason for the deviation, for example checking whether objects 17..19 are missing (cf. also below).
  • the cross-correlation function is used to describe the correlation of two signals, here the desired sequence Ai and the actual sequence A 2 , at different time shifts between the two signals.
  • the degree of coincidence of the target sequence Ai with the actual sequence A 2 can be determined by forming the cross-correlation.
  • the correlation can also be performed with the aid of the autocorrelation function be determined.
  • Fig. 5 shows a table with numerical values stored on the determined (or predetermined) object lengths 1 ⁇ 7, l i8, l i9 and distances a 17, a 18 in the first position pi and numerically stored values of the detected object lengths li 7, li 8, 1 19 and distances at, ai 8 at the second position p 2 .
  • the threshold value for the triggering of an alarm signal can be maximum absolute or relative deviations between two values. For example, the mean value of a plurality of deviations or the maximum value of a plurality of deviations can also be compared to a threshold value.
  • the lengths In, Iis, li 9 of the objects 17..19 remain unconsidered when comparing the actual sequence A 2 with the desired sequence ⁇ .
  • the distances at, ai 8 are monitored between the objects 17..19.
  • the distance a 17 , a 18 between the objects 17..19 can also be disregarded.
  • only the lengths In, 1 ⁇ 8 , li 9 of the objects 17..19 are monitored. The latter is useful for identifying missing or added objects.
  • the lengths li, Iis, li 9 of the objects and the distances at, ai 8 between the objects 17..19 of course also be monitored simultaneously. Fig.
  • the pulse sequence Ai has a wavelength ⁇ at least in the demarcated region between the first and the last pulse (in the case of a pulse train based on time, there would be an equivalent period duration).
  • the correlation function has maxima at several points, namely at a distance of the wavelength ⁇ , so that the absolute position of the objects 17.19 can not be determined without further ado.
  • a range> 3 ⁇ should be considered.
  • This long observation period leads now to irregularities in the operation of the conveyor 1 or even malfunctions may be discovered relatively late.
  • a desired sequence Ai is specified in a preferred variant such that its wavelength ⁇ (or period duration) is greater than a predefinable value.
  • different distances a 17 , ais are provided between the objects 17..19, in particular if they have the same length In, Iis, I19.
  • an "unfavorable" desired sequence Ai is determined at the first position p.sub.i
  • a control of the conveyor 1 now modifies this desired sequence Ai in such a way that the wavelength ⁇ becomes greater or greater than a presettable value 6, the object 18 is displaced somewhat further (see the dashed desired sequence in FIG. 6), ie somewhat accelerated with respect to the other objects 17 and 19.
  • the control system accordingly controls the drives 2.
  • an actual sequence A 2 is detected as before and compared with the desired sequence Ai.
  • the cross-correlation function now only supplies a maximum, so that the absolute position of the objects Of course, a larger wavelength ⁇ can also be produced by moving other objects 17..19.
  • FIG. 7 now shows a situation in which objects 17..19 of different lengths Ii, Iis, I19 are conveyed.
  • the provision of different distances a 17 is not necessary for the realization of a "long" wavelength ⁇
  • equal distances ai 7 are now provided between the objects 17, 19 with which the required safety against collisions of objects 17..19 (even) can still be fulfilled.
  • FIG. 8 shows a sequence in which the object 17 between the first position pi and the second position p 2 is delayed with respect to the other objects 18 and 19 and finally bears against the second object 18.
  • an observer contained in the actual sequence A 2 jektwin li 7 + lis of length 1 17 , 1 18 two or more consecutive objects 17, 18 in the desired sequence ⁇ corresponds, if an object length ln + lis in the actual sequence A 2 longer fails than that in the target sequence Sequence Ai expected object length li 7 . If so, then a signal for missing distance is issued. In this way, it can be determined whether between two objects 17, 18 no longer exists any distance.
  • FIG. 9 shows a sequence in which the object 18 disappears between the first position pi and the second position p2, ie is removed from the conveying device 1 or falls out of it.
  • a distance a 17- i9 contained in the actual sequence A 2 from a first object 17 to an adjacent second object 19 is a distance a i 7- i9 between the first object 17 and that in the desired sequence ⁇ not adjacent second object 19 corresponds, if an object distance ai 7-1 g in the actual sequence A 2 longer fails than the expected in the desired sequence Ai object distance. If this is the case, a signal for a missing third object 18 is output. In this way, missing objects 18 can be detected.
  • the alarm signal can be unspecific (ie no information about the object 18 included) or specific (eg "object 18 is missing").
  • FIG. 10 now shows a sequence in which an object 18 is added between the first position pi and the second position p 2 , ie, is placed in the conveyor 1 or falls on it.
  • a distance ai -i 9 contained in the actual sequence A 2 from a first object 17 to a non-adjacent second object 19 is a distance a i 7- i9 between the first object 17 and that in the desired sequence Ai adjacent second object 19 corresponds when an object distance on in the actual sequence A 2 is shorter than the object distance ai 7-1 expected in the target sequence Ai. If this is the case, a signal for an added third object 18 is generated issued. In this way, added objects 18 can be detected.
  • too large distances ai 7 , a 18 can be detected (reduce the capacity of the conveyor) or else too small (can cause disturbances).
  • a wrong distance a 17 , a 18 can be corrected in succession by corresponding activation of the drives 2.
  • missing or added objects 18 can be detected.
  • the positions of the objects 17..19 or the distances ai 7 , a. ⁇ S between them can in the different modes in a conventional manner with the aid of a target speed of the drives 2 and the time, which since passing a reference point p r has elapsed, or by means of a predetermined by the drives 2 target path, which is traversed since passing a reference point pr determined.
  • a particular advantage of the invention consists in the fact that the operation of the conveyor 1 is possible in principle only by carrying out the method according to the invention. That is, the inventive method is then not only used passively to check the operation of the conveyor 1, but actively to their control / regulation. In this way, an emergency operation of the conveyor 1 can be maintained even if the known in the prior art position and distance determination on the reference point p r is not possible because, for example, important components have failed. If necessary, this emergency operation can also be maintained during the replacement of defective components.
  • the inventive method without determining a desired position of an object 17..19 using a target speed of the drives 2, 2a..2c and the time which has elapsed since passing a reference point p r , or without a determination by means of a predetermined by the drives 2, 2a..2c desired path, which is traversed since passing a reference point p r , and without a control or regulation of a desired distance between two objects 17..19 on the basis of said target Position executed.
  • the conveyor 1 according to the invention is thus not only particularly safe but also particularly fault-tolerant. In addition, this reduced process can form the basis of an independent invention.
  • any number of second positions p 2 can be provided.
  • the respective determined actual sequence A 2 can be compared with the setpoint sequence ⁇ present or predetermined at the first position pi.
  • the inventive method is carried out recursively, that is, after comparison of the determined at the second position p 2 actual sequence A 2 with the present at the first position p x or predetermined target sequence ⁇ becomes the second position p 2 to the first position pi with respect to another second position.
  • the first and the second detection range Bi and B 2 are detected by a single sensor 22, or scanned.
  • the sensor 22 is a laser, which is arranged above the conveying device 1 and can be pivoted. It is sufficient if instead of the whole device only the laser beam can be deflected in a conventional manner by means of a mirror. The laser beam can now be moved back and forth between the first and second detection areas Bi and B 2 , or it can also be scanned line by line. Modern laser deflection units are generally so fast that the time delay between the detection of the first area Bi and the second area B 2 has only a negligible effect on the invention. For the interests of the invention can therefore be assumed as a rule of a quasi-simultaneous detection.
  • the sensor 22 is a laser, which is arranged above the conveying device 1 and can be pivoted. It is sufficient if instead of the whole device only the laser beam can be deflected in a conventional manner by means of a mirror. The laser beam can now be moved back and forth between the first
  • sensors 22 can be used, which can detect their surroundings in a beam shape. Examples include ultrasonic distance sensors and radar distance sensors or a video camera with connected image processing. Of course, these can also be provided for the detection of multiple areas Bi, B 2 and of course several such sensors can be provided.
  • the particular advantage of this variant of the invention is that the detection areas B 1 ⁇ B 2 can be very flexible, both in terms of their shape and Size as well as their position. By appropriate reprogramming, for example, the deflection of the laser beam, the detection ranges B l3 B 2 can be easily rearranged under changed operating conditions. In Fig. 11, the sensor 22 is only at a low height above the conveyor 1.
  • the senor 22 is located at a greater distance from the conveyor 1.
  • the sensor 22 may be mounted on the ceiling of a hall in which the conveyor 1 is located.
  • the sensor 22 may detect, for example, both the detection areas Bi and B 2 at a relatively steep angle. From the position shown in FIG. 11, this is possible only at a very shallow angle, which greatly increases the probability of error detections.
  • the invention has been explained primarily with reference to detection ranges ⁇ and B 2 . These can be scanned by various types of sensors 20..22. For example, light barriers with and without reflector, simple mechanical switches, which are actuated by the objects 17..19, ultrasonic sensors, lasers, radar sensors, capacitive sensors, video cameras with image processing, infrared sensors, but also barcode Readers, RFID readers, etc. can be used. Of course, mixed forms of said sensors are also conceivable.
  • a wavelength / period duration of a desired sequence A 3 or actual sequence A 2 in a table according to FIG. 5 is visible insofar as the sequence of numbers repeats periodically.
  • the values are repeated every two lines.
  • the wavelength or period can therefore also be specified or interpreted as a number of lines in this case.
  • ASICs Application Specific Integrated Circuit
  • the invention is not bound to a roller conveyor. Rather, the invention can be used for example for conveyors, which promote the conveyed via belts or chains. The sub-area in which a drive transported a conveyed material is then different, usually larger. Also, the invention is not bound to a motor role as shown in Fig. 2. Rather, the drive of the rollers can also be done via (external) motors. Of course, the drive by means of electrical energy is not mandatory for the invention. Also conceivable are e.g. pneumatic or hydraulic drives. Finally, linear drives in the form of, for example, sliders or the like are conceivable. These can also be operated electrically, pneumatically or hydraulically.
  • FIGS. 3 to 11 can form the subject of independent solutions according to the invention.
  • the relevant objects and solutions according to the invention can be found in the detailed descriptions of these figures.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Control Of Conveyors (AREA)

Abstract

Es wird ein Verfahren zum Betrieb einer Fördereinrichtung (1) angegeben, bei dem eine Soll-Abfolge (A1) von Belegungszuständen (Z) an einer ersten Position (p1) durch zumindest ein Objekt (17..19) erfasst wird oder eine solche Soll-Abfolge (A1) vorgegeben wird. Danach wird eine Ist-Abfolge (A2) von Belegungszuständen (Z) durch das zumindest eine Objekt (17..19) bei einer zweiten Position (p2), welche in der Förderrichtung (z) gesehen hinter der ersten Position (p1) angeordnet ist, erfasst. In einem weiteren Schritt wird die Ist-Abfolge (A1) mit der Soll-Abfolge (A2) verglichen und ein Alarmsignal abgegeben, wenn die ermittelte Abweichung eine vorgebbare Schwelle überschreitet. Alternativ oder zusätzlich können Maßnahmen zur Angleichung der Ist-Abfolge (A2) an die Soll-Abfolge (A1) eingeleitet werden. Darüber hinaus wird eine Fördereinrichtung (1) angegeben, welche die Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ermöglicht.

Description

Fördereinrichtung und Verfahren zum Betrieb einer Fördereinrichtung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb einer Fördereinrichtung, welche mehrere, in einer Förderrichtung örtlich hintereinander liegende Antriebe zum Transport von Objekten mit einer Ist-Geschwindigkeit umfasst, umfassend die Schritte:
Bestimmen einer Soll-Position eines Objektes mit Hilfe einer Soll-Geschwindigkeit der Antriebe und der Zeit, welche seit Passieren eines Referenzpunkts verstrichen ist, oder mit Hilfe eines von den Antrieben vorgegebenen Soll- Weges, welcher seit Passieren eines Refe- renzpunkts durchquert ist, und
Steuern oder Regeln eines Soll-Abstands zwischen zwei Objekten anhand der besagten Soll-Position.
Weiterhin betrifft die Erfindung eine Fördereinrichtung, umfassend:
mehrere, in einer Förderrichtung örtlich hintereinander liegende Antriebe zum Trans- port von Objekten mit einer Ist-Geschwindigkeit,
Mittel zum Bestimmen einer Soll-Position eines Objektes mit Hilfe einer Soll- Geschwindigkeit der Antriebe und der Zeit, welche seit Passieren eines Referenzpunkts verstrichen ist, oder mit Hilfe eines von den Antrieben vorgegebenen Soll-Weges, welcher seit Passieren eines Referenzpunkts durchquert ist, und
- eine Steuerung/Regelung zum Steuern oder Regeln eines Soll-Abstands zwischen zwei Objekten anhand der besagten Soll-Position.
Fördereinrichtungen sind heutzutage weit verbreitet und beispielsweise aus keiner Lagerhalle, keiner Produktionsstätte und keinem Post- oder Gepäcksverteilsystem mehr wegzudenken. Sie dienen zum komfortablen Fördern und Sortieren von mitunter sehr schweren Lasten. Im Laufe der Zeit haben sich viele Typen von Fördereinrichtungen herausgebildet, die auf einen jeweiligen Einsatzzweck optimiert sind. Sehr häufig sind Fördereinrichtungen als Rollenförderer ausgebildet, bei denen das Fördergut durch einzelne, mit dem Fördergut temporär in Kontakt stehende, Rollen transportiert wird. Ein ebenfalls gebräuchlicher Typ ist ein Förder- band oder eine Förderkette.
Fig. 1 zeigt beispielhaft eine Fördereinrichtung 1 nach dem Stand der Technik, konkret einen Rollenförderer. Dabei sind mehrere Antriebe 2a, 2b und 2c zwischen zwei schienenartigen Rahmenteilen 3 und 4 örtlich hintereinander angeordnet. Im gezeigten Beispiel besteht ein Antrieb 2a..2c jeweils aus einer Motorrolle 5 und einer über einen Riemen 6 damit verbundenen Hilfsrolle 7. Werden die Antriebe 2a..2c nun aktiviert, das heißt in Drehung versetzt, so wird ein Fördergut in an sich bekannter Weise in Förderrichtung z transportiert.
Fig. 2 zeigt weiterhin den Aufbau einer Motorrolle 5 nach dem Stand der Technik. Diese um- fasst eine an den Rahmenteilen 3 und 4 befestigte und damit stillstehende Achse 8. Auf der Achse 8 sind zwei Lager 9 und 10 angeordnet, welche den äußeren Mantel 11 tragen. Auf der Achse 8 ist weiterhin die Statorwicklung 12 angeordnet. Auf dem äußeren Mantel 11 befinden sich zwei Deckel 13 und 14 zum Schutz des Inneren der Motorrolle 5 gegen Staub. Schließlich ist in der Motorrolle 5 eine Antriebssteuerung 15 angeordnet, welche elektrisch mit der Statorwicklung 12 verbunden ist. Ein Anschlusskabel 16, welches mit der Antriebssteuerung 15 verbunden ist, ist durch ein Loch in der Achse 8 (nicht dargestellt) nach außen geführt.
Über das Anschlusskabel 16 empfängt die Antriebssteuerung 15 Befehle von einer übergeordneten Steuerung (nicht dargestellt). Diese Steuerung kann einzelne Motorrollen 5 und damit Antriebe 2a..2c gezielt ansteuern, d.h. sie zu einer bestimmten Drehzahl, Beschleunigung oder Verzögerung veranlassen, und so ein Fördergut flexibel über die Fördereinrichtung 1 fördern. Dabei wird von der Antriebssteuerung 15 ein Drehfeld in der Statorwicklung 12 erzeugt, welches dann den äußeren Mantel 11 antreibt. Bei dem verwendeten Motor handelt es sich um einen an sich bekannten bürstenlosen („brushless") Motor, im Eigentlichen also um eine Synchronmaschine, welche über Gleichspannung und einen Wechselrichter angetrieben wird.
In modernen Förderanlagen werden aus energetischen Gründen und auch wegen der Lärmbelastung in aller Regel nur jene Antriebe aktiviert, die zur Förderung eines Fördergutes unbedingt nötig sind. Wird zum Beispiel ein einzelner Gegenstand transportiert, welcher in Förderrichtung fünf Rollen überdeckt, so kann eine Zone gebildet werden, die beispielsweise sechs Rollen umfasst, innerhalb derer Rollen angetrieben werden. Diese Zone wandert mit dem geförderten Gegenstand mit, sodass im vorliegenden Beispiel immer nur sechs Rollen in Betrieb sind, egal wie lange die Fördereinrichtung ist. Beispielsweise zeigt die US 6,729,463 dazu eine Fördereinrichtung mit flexiblen, insbesondere auch "wandernden" Zonen. Der Förderer umfasst eine Zonen-Adress-Schnittstelle, an die eine Vielzahl von Motoren gekoppelt ist, um zumindest eine Zonen-Kontroll-Einheit zu konfigurieren. Mit dieser Anordnung ist es möglich, beliebige, hintereinander liegende Motoren anzusteuern. Mit Hilfe von Sensoren, welche aus je einem Sende- und einem Empfangselement bestehen und jeweils bei einem Motor vorgesehen sind, kann die Position eines geförderten Objektes ermittelt werden. Da Förderanlagen beachtliche Ausmaße annehmen können ist daher eine Vielzahl solcher Sender/Empfängerpaare nötig. Die Förderanlage nach dem Stand der Technik ist daher teuer und aufgrund der Vielzahl an Sensoren fehleranfällig.
Darüber hinaus zeigt die JP 7206132 einen Rollenförderer, bei dem das Fördergut mit Hilfe einer am Beginn des Rollenförderers angeordneten Lichtschranke vermessen wird. Während des Transports des Förderguts über die Rollen wird die Position desselben anhand der von den Antrieben vorgegeben Geschwindigkeit laufend ermittelt und für die individuelle Ansteu- erung der Motorrollen verwendet. Nachteilig an der JP 7206132 ist, dass Störungen auf der Fördereinrichtung mangels an Sensoren nicht erkannt werden. So werden zu große oder zu kleine Abstände zwischen den Förderobjekten, die zum Beispiel dadurch entstehen, dass zwischen den zu fördernden Objekten und den Förderrollen ein Schlupf vorliegt, nicht erkannt. Desgleichen bleiben auf der Förderstrecke (ggf. unerlaubterweise) entnommene oder hinzuge- fügte beziehungsweise vom Förderer gefallene Objekte unentdeckt.
Während die in der US 6,729,463 offenbarte Lösung wegen der hohen Anzahl an Sensoren (insbesondere bei großen Anlagen) nicht praktikabel ist, erscheint die in der JP 7206132 offenbarte Lösung wegen der vielen unentdeckt bleibenden Störungen, die in der Praxis je- doch laufend auftreten, ebenfalls wenig zielführend. Insbesondere fehlt es an einer geeigneten Methode, den Betrieb einer Fördereinrichtung zu überwachen, ohne dass hierzu jedoch eine Unmenge an Sensoren nötig wäre.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren anzugeben, welches die Überwachung des Betriebs einer Fördereinrichtung mit einer geringen Anzahl an Sensoren ermöglicht, beziehungsweise eine Fördereinrichtung anzugeben, welche die Umsetzung des genannten Verfahrens ermöglicht. Die Aufgabe der Erfindung wird mit einem Verfahren der eingangs genannten Art, gelöst, zusätzlich umfassend die Schritte:
Erfassen einer Soll-Abfolge von Belegungszuständen an einer ersten Position durch zumindest ein Objekt oder zum Vorgeben einer solchen Soll-Abfolge,
Erfassung einer Ist-Abfolge von Belegungszuständen durch das zumindest eine Objekt bei einer zweiten Position, welche in der Förderrichtung gesehen hinter der ersten Position angeordnet ist,
Vergleichen der Ist-Abfolge mit der Soll-Abfolge und
Abgeben eines Alarmsignals und/oder das Einleiten von Maßnahmen zur An- gleichung der Ist-Abfolge an die Soll-Abfolge, wenn die ermittelte Abweichung eine vorgebbare Schwelle überschreitet.
Die Aufgabe der Erfindung wird weiterhin mit einer Fördereinrichtung der eingangs genannten Art gelöst, zusätzlich umfassend:
- zumindest einen Sensor zum:
a) Erfassen einer Soll-Abfolge von Belegungszuständen an einer ersten Position durch zumindest ein Objekt oder zum Vorgeben einer solchen Soll-Abfolge und b) Erfassen einer Ist-Abfolge von Belegungszuständen durch das zumindest eine Objekt bei einer zweiten Position, welche in der Förderrichtung gesehen hinter der ers- ten Position angeordnet ist,
Mittel zum Vergleichen der Ist-Abfolge mit der Soll-Abfolge und Mittel zum Abgeben eines Alarmsignals und/oder das Einleiten von Maßnahmen zur Angleichung der Ist-Abfolge an die Soll-Abfolge, wenn die ermittelte Abweichung eine vorgebbare Schwelle überschreitet.
Auf diese Weise wird ein Verfahren zur Verfügung gestellt, mit welchem der Betrieb einer Fördereinrichtung mit einer geringen Anzahl an Sensoren überwacht werden kann. Desgleichen wird eine Fördereinrichtung zur Umsetzung des erfindungsgemäßen Verfahrens offenbart. Erfindungsgemäß wird an einer ersten Position (z.B. zu Beginn der Fördereinrichtung) eine Soll-Abfolge von Belegungszuständen erfasst, also Informationen darüber, ob und wann sich Objekte an der genannten Position befinden. An einer zweiten Position wird auf ähnliche Weise eine Ist- Abfolge erfasst, d.h. Informationen darüber, ob und wann sich Objekte an der zweiten Position befinden. Diese beiden Abfolgen werden verglichen, und bei einer zu großen Abweichung wird ein Alarmsignal ausgegeben. Starke Abweichungen zeigen dabei Unregelmäßigkeiten im Betrieb oder sogar eine Funktionsstörung der Fördereinrichtung an. Alternativ oder zusätzlich ist das Einleiten von Maßnahmen zur Angleichung der Ist- Abfolge an die Soll-Abfolge vorstellbar, d.h. die Antriebe der Fördereinrichtung werden entsprechend ange- steuert, um diese Angleichung zu verwirklichen.
Fördereinrichtungen können mitunter sehr lange sein, sodass die Position von Objekten aufgrund von Messtoleranzen nicht mehr hinreichend genau festgestellt werden kann. Auch bleiben entnommene oder hinzugefügte, beziehungsweise vom Förderer gefallene Objekte ohne weitere Maßnahmen über relativ lange Zeit unentdeckt. Aus diesem Grund werden im Verlauf der Fördereinrichtung Positionen vorgesehen, bei denen geprüft wird, ob die tatsächlichen Verhältnisse auf der Fördereinrichtung noch hinreichend genau den erwarteten Verhältnissen entsprechen. Auf diese Weise können Störungen im Betrieb der Fördereinrichtung relativ früh erkannt und auch behoben werden, sodass sich Störungen, die isoliert betrachtet vielleicht sogar an sich harmlos sind, nicht akkumulieren und möglicherweise zu einem Totalausfall der Fördereinrichtung führen können.
Schlupf zwischen den Antrieben und den Förderobjekten, sowie entnommene oder hinzugefügte Objekte können durch die Erfindung erkannt werden. Folglich kann bei einer Förderein- richtung, bei der die Soll-Position eines Objektes mit Hilfe einer Soll-Geschwindigkeit oder eines Soll-Wegs der Antriebe ermittelt werden, auf einfache Weise festgestellt werden, ob z.B. der Ist-Abstand zwischen den Objekten tatsächlich einem minimalen Soll-Abstand entspricht. Die Nachteile des Standes der Technik werden somit mit geringem technischen Aufwand überwunden. Die Erfindung kann schließlich auch darin gesehen werden, die Notwen- digkeit einer Überwachung des ordnungsgemäßen Betriebs einer Fördereinrichtung zu erkennen, obwohl beispielsweise die Objektabstände an sich ohnehin gesteuert oder geregelt werden können.
Wie erwähnt kann die Soll- Abfolge an einer ersten Position ermittelt werden. In einer weite- ren Ausführungsform der Erfindung wird eine Soll- Abfolge von einer Steuerung jedoch nicht ermittelt sondern vorgegeben. Insbesondere ist eine Variante denkbar, bei der eine Abfolge von Objekten an der ersten Position erfasst wird und dann von einer Steuerung eine gewünschte Soll-Abfolge vorgegeben wird, wenn z.B. die erfasste Abfolge nicht erwünschten Kriterien entspricht. Beispielsweise können so zu geringe Abstände zwischen den Objekten erfasst und durch entsprechende Befehle an die Antriebe korrigiert werden. An der zweiten Position sollte die Ist-Abfolge dann der vorgegebenen Soll-Abfolge entsprechen. An dieser Stelle wird angemerkt, dass sich die Bedeutung des Begriffs„Soll-Abfolge" stets auf die zweite Position bezieht, egal ob sie von einer Steuerung vorgegeben wird oder an der ersten Position erfasst wird. Eine an der ersten Position erfasste Abfolge von Objekten ist zwar im eigentlichen Sinn auch eine„Ist-Abfolge" (da sie ja zum Erfassungszeitpunkt tatsächlich vorhanden ist), stellt aber für die zweite Position eine„Soll- Abfolge" dar (die in der Zukunft vorhanden sein soll). Die an der zweiten Position erfasste Ist-Abfolge kann aber ihrerseits wieder Soll-Abfolge für eine dritte Position werden usw. Das Verfahren kann also rekursiv durchgeführt werden.
Ein„Belegungszustand" im Sinne der Erfindung ist eine Aussage darüber, ob eine Position oder ein Erfassungsbereiche von einem Objekt belegt ist oder nicht belegt ist. Eine„Abfolge von Belegungszuständen" ist eine zeitliche oder örtliche Abfolge der genannten Aussagen. Im einfachsten Fall ist eine Abfolge von Belegungszuständen ein Wechsel des Belegungszustands von belegt / nicht belegt auf nicht belegt / belegt. Mit diesem Wechsel wird die Vorderkante oder Hinterkante eines Objekts angezeigt.
Schließlich wird angemerkt, dass das Alarmsignal auch implizit dadurch„abgegeben" werden kann, indem ein Gut-Signal ausbleibt. Das heißt, dass für eine Alarmierung nicht notwendigerweise ein Signal aktiv ausgegeben werden muss. Desweiteren wird darauf hingewiesen, dass sich das Signal sowohl an Personen als auch an eine übergeordnete Steuerung richten kann. Für Personen kommen dabei vorwiegend optische und/oder akustische Signale in Betracht, wohingegen ein Signal an eine übergeordnete Steuerung zumeist ein elektronisches sein wird. Alternativ sind dafür aber beispielsweise auch optische Signale oder Funksignale denkbar. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie aus der Beschreibung in Zusammenschau mit den Figuren der Zeichnung. Vorteilhaft ist es, wenn die Soll-Abfolge und die Ist-Abfolge in Form von Objektlängen und/oder Objektabständen verarbeitet werden. Bei dieser Variante der Erfindung werden die Objektlängen und/oder Objektabstände numerisch verarbeitet, beispielsweise können die entsprechenden Werte in einer Tabelle gespeichert werden. Die Abfolge von Objekten ergibt sich dann beispielsweise anhand der Reihenfolge der gespeicherten Werte. Selbstverständlich ist aber auch die Verwendung indizierter Tabellen möglich.
Vorteilhaft ist es auch, wenn die Soll-Abfolge und die Ist-Abfolge in Form einer Impulsfolge verarbeitet werden. Bei dieser Variante der Erfindung wird eine Abfolge von Objekten als Signal verarbeitet, im einfachsten Fall mit Hilfe einer digitalen Impulsfolge, welche zwischen den Werten 0 und 1 wechselt. Beispielsweise kann 0„kein Objekt vorhanden" und 1„Objekt vorhanden" bedeuten, aber auch eine umgekehrte Logik ist denkbar. Die Längen der Objekte oder der Abstände ergeben sich in diesem Fall aus der Länge der einzelnen Pulse oder Pausen. Denkbar ist aber natürlich auch, dass eine Impulsfolge analog verarbeitet wird.
Günstig ist es, wenn die Soll- Abfolge und Ist- Abfolge auf Basis der verstrichenen Zeit erfasst werden. Bei dieser Variante der Erfindung wird eine Impulsfolge über der Zeit aufgezeichnet. Objektlängen und Abstände können - wenn sie numerisch gespeichert werden - ebenfalls als (Durchlauf) Zeiten gespeichert werden, welche ein Objekt respektive ein Zwischenraum zwischen zwei Objekten zum Passieren der ersten oder zweiten Position benötigt. Aber auch deren Umrechnung in eine Länge anhand der von den Antrieben vorgegebenen Soll- Geschwindigkeit ist möglich.
Günstig ist es auch, wenn die Soll-Abfolge und Ist-Abfolge auf Basis des durch die Antriebe vorgegebenen Soll-Weges erfasst werden. Bei dieser Variante der Erfindung wird eine Impulsfolge über dem Weg aufgezeichnet. Wenn Objektlängen und Abstände numerisch verarbeitet werden, werden diese ebenfalls als Längen verarbeitet.
Bei einer vorteilhaften Variante der Erfindung bleibt beim Vergleichen der Ist- Abfolge mit der Soll-Abfolge eine aufgrund der Entfernung zwischen erster Position und zweiter Position basierende Verschiebung unberücksichtigt. Beim Vergleichen der Soll-Abfolge mit der Ist- Abfolge wird die Verzögerung (bei Verarbeitung auf Zeitbasis) oder die Verschiebung (bei Verarbeitung auf Wegbasis), welche aus der Distanz zwischen erster und zweiter Position resultiert nicht berücksichtigt. Mit Hilfe dieser Variante der Erfindung kann beispielsweise festgestellt werden, ob die Ist-Position von Objekten auch ihrer Soll-Position entspricht. Dabei wird geprüft, ob die Verschiebung zwischen Soll-Abfolge und Ist-Abfolge einer erwarteten Verschiebung entspricht. Bei der Verarbeitung numerischer Werte kann dazu von den an der zweiten Position ermittelten Werten eine Zeit/ein Weg, welcher aus dem Abstand zwischen erster und zweiter Position herrührt, abgezogen werden. Diese Variante der Erfindung eignet sich besonders dann, wenn es auf die absolute Position der Objekte ankommt.
Bei einer weiteren vorteilhaften Variante der Erfindung bleibt beim Vergleichen der Ist- Abfolge mit der Soll-Abfolge eine Verschiebung zwischen einem Charakteristikum in der
Soll-Abfolge und demselben Charakteristikum in der Ist- Abfolge unberücksichtigt. Hier wird der Vergleich bei Auftreten desselben Charakteristikums ausgelöst („getriggert"), beispielsweise bei einer steigenden Flanke der Impulsfolge. Auf diese Weise kann festgestellt werden, ob die Impulsfolge als solche gleichgeblieben ist, also z.B. ob zwischen den Objekten der geforderte Abstand vorliegt, unabhängig von der tatsächlichen absoluten Position der Objekte. Bei der Verarbeitung numerischer Werte werden dazu einfach die Längen der Pulse und die Pausen zwischen den Pulsen betrachtet. Diese Variante der Erfindung eignet sich besonders dann, wenn es auf die absolute Position der Objekte nicht so sehr ankommt, aber die relative Position zwischen den Objekten überwacht werden soll.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Soll-Abfolge und Ist-Abfolge mit Hilfe einer Korrelationsfunktion verglichen werden. Bei dieser Variante werden aus der Nachrichtentechnik an sich bekannte Methoden verwendet, um den ordnungsgemäßen Betrieb einer Fördereinrichtung zu überwachen. Mit Hilfe einer an sich bekannten Korrelationsfunktion, kann der Grad der Ähnlichkeit, der Korrelationskoeffizient, zwischen zwei Abfolgen ermittelt werden. Wegen der Verschiebung der Impulsfolgen ist hier die Kreuzkorrelationsfunktion besonders geeignet. Alternativ kann aber auch die Autokorrelationsfunktion verwendet werden.
Günstig ist es, wenn die Länge der Objekte beim Vergleichen der Ist-Abfolge mit der Soll- Abfolge unberücksichtigt bleibt. Auf diese Weise können die Abstände zwischen den Objekten überwacht werden. Beispielsweise kann geprüft werden, ob ein an der ersten Position ermittelter Abstand bis zur zweiten Position gleich geblieben ist. Alternativ kann auch geprüft werden, ob ein von einer Steuerung vorgegebener Abstand tatsächlich vorliegt. Günstig ist es auch, wenn der Abstand zwischen den Objekten beim Vergleichen der Ist- Abfolge mit der Soll-Abfolge unberücksichtigt bleibt. Auf diese Weise können die Objektlängen überwacht werden. Entspricht eine Länge eines Objektes an der zweiten Position nicht der erwarteten Länge (z.B. der Länge, welche an der ersten Position ermittelt wurde), so ist dies ein Indiz dafür, dass es sich nicht um ein- und dasselbe Objekt handelt und der Fördereinrichtung ein Objekt entweder (unerlaubterweise) entnommen oder hinzugefügt wurde.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn eine Soll- Abfolge derart vorgegeben wird, dass deren Wellenlänge beziehungsweise Periodendauer größer ist als ein vorgebbarer Wert. Bei dieser Vari- ante werden die Objekte auf der Fördereinrichtung so verteilt, dass sich eine Impulsfolge mit vorgebbarer Wellenlänge (bei Impulsfolgen auf Wegbasis) beziehungsweise Periodendauer (bei Impulsfolgen auf Zeitbasis) ergibt. Die absolute Position der Objekte kann mit umso höherer Sicherheit festgestellt werden, je größer die Wellenlänge/Periodendauer der Impulsfolge ist. Umgekehrt führt eine kurze Wellenlänge/Periodendauer dazu, dass das Ergebnis unsicherer wird, da nicht ohne weiteres festgestellt werden kann, welche Perioden der Impulsfolge miteinander verglichen werden.
Besonders vorteilhaft ist es dabei, wenn zwischen den Objekten unterschiedliche Abstände vorgesehen werden. Auf diese Weise kann die Wellenlänge/Periodendauer der Impulsfolge vergrößert werden.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn zwischen Objekten gleicher Länge unterschiedliche Abstände vorgesehen werden. Insbesondere wenn auf der Fördereinrichtung Ladehilfsmittel (Kisten, Boxen, Paletten, u.dgl.) gleicher Größe verwendet werden, führt das Vorsehen gleicher Abstände zu einer sehr kleinen Wellenlänge/Periodendauer der erhaltenen Impulsfolge. Die Ermittlung der Absolutposition der Objekte ist daher mit sehr großen Unsicherheiten behaftet, da die Zuordnung der Objekte zu den Impulsen in der Impulsfolge kaum oder nicht mehr möglich ist. Besonders vorteilhaft ist es auch, wenn zwischen Objekten unterschiedlicher Länge gleiche Abstände vorgesehen werden. Bei Objekten unterschiedlicher Länge ist in der Regel ohnehin eine vergleichsweise große Wellenlänge/Periodendauer der Impulsfolge gegeben, sodass gleiche Abstände zwischen den Objekten vorgesehen werden können, ohne die erwähnten Nach- teile im Bezug auf die Wellenlänge/Periodendauer in Kauf nehmen zu müssen. Auf diese Weise kann der Durchsatz der Fördereinrichtung maximiert werden, da wegen zu kurzer Wellenlänge/Periodendauer ja keine größeren Abstände vorgesehen werden müssen, als dies aus Sicherheitsgründen erforderlich wäre.
In einer vorteilhaften Variante der Erfindung wird geprüft, ob eine in der Ist-Abfolge enthaltene Objektlänge der Länge zweier oder mehrere aufeinander folgender Objekte in der Soll- Abfolge entspricht, wenn eine Objektlänge in der Ist- Abfolge länger ausfällt als die in der Soll-Abfolge erwartete Objektlänge. Wenn dies zutrifft, wird ein Signal für fehlenden Ab- stand abgegeben. Wenn zwei Objekte unerwünschter Weise einander berühren, d.h. zwischen ihnen kein Sicherheitsabstand mehr vorliegt, so macht sich dies in der Impulsfolge dahingehend bemerkbar, dass an der zweiten Position ein längerer Puls als erwartet auftritt. Entspricht dessen Länge zumindest im Wesentlichen der Länge mehrerer benachbarter Einzelobjekte, so kann davon ausgegangen werden, dass der Abstand zwischen diesen Objekten nicht mehr vorhanden ist.
In einer weiteren vorteilhaften Variante der Erfindung wird geprüft, ob ein in der Ist- Abfolge enthaltener Abstand von einem ersten Objekt zu einem benachbarten zweiten Objekt einem Abstand zwischen dem ersten Objekt und dem in der Soll- Abfolge nicht benachbarten zwei- ten Objekt entspricht, wenn ein Objektabstand in der Ist-Abfolge länger ausfällt als der in der Soll-Abfolge erwartete Objektabstand. Wenn dies zutrifft, wird ein Signal für ein fehlendes drittes Objekt abgegeben. Wenn ein Objekt (unerlaubter Weise) von der Fördereinrichtung genommen wurde oder von dieser heruntergefallen ist, so macht sich dies in der Impulsfolge dahingehend bemerkbar, dass an der zweiten Position eine längere Pause als erwartet auf- tritt (bei positiver Logik). Entspricht deren Länge zumindest im Wesentlichen dem Abstand zweier in der Soll-Abfolge an sich nicht benachbarter Einzelobjekte, so kann davon ausgegangen werden, dass zwischen diesen Objekten zumindest ein Objekt fehlt.
In noch einer weiteren vorteilhaften Variante der Erfindung wird geprüft, ob ein in der Ist- Abfolge enthaltener Abstand von einem ersten Objekt zu einem nicht benachbarten zweiten Objekt einem Abstand zwischen dem ersten Objekt und dem in der Soll-Abfolge benachbarten zweiten Objekt entspricht wenn ein Objektabstand in der Ist-Abfolge kürzer ausfällt als der in der Soll- Abfolge erwartete Objektabstand. Wenn dies zutrifft, wird ein Signal für ein hinzugefügtes drittes Objekt abgegeben. Wenn ein Objekt (unerlaubter Weise) hinzugefügt wurde oder auf die Fördereinrichtung hinaufgefallen ist, so macht sich dies in der Impulsfolge dahingehend bemerkbar, dass an der zweiten Position eine kürzere Pause als erwartet auftritt (bei positiver Logik). Entspricht der Abstand zweier in der Soll-Abfolge benachbarter Einzelobjekte zumindest im Wesentlichen dem Abstand zweier in der Ist- Abfolge nicht benachbarter Einzelobjekte, so kann davon ausgegangen werden, dass zwischen diesen Objekten zumindest ein Objekt hinzugefügt wurde.
In einer günstigen Variante der erfindungsgemäßen Fördereinrichtung ist der Sensor dazu vorbereitet, einen Belegungszustand anhand der Anwesenheit/Abwesenheit eines Objekts in einem vom Sensor erfassten Bereich zu ermitteln. Beispielsweise können hierfür Lichtschranken mit und ohne Reflektor, einfache mechanische Schalter, welche durch die Objekte betätigt werden, Ultraschall-Sensoren, Laser, Radar-Sensoren, kapazitive Sensoren, Video- Kameras mit Bildverarbeitung, Infrarot-Sensoren, aber auch Barcode-Leser, RFID-Lesegeräte usw. verwendet werden. Selbstverständlich sind auch Mischformen der genannten Sensoren denkbar. Die genannten Sensoren sind bewährt für den Einsatz in der rauen Umgebung einer Fördereinrichtung.
Vorteilhaft ist es auch, wenn ein Sensor mehrere Bereiche erfasst. Für die Überprüfung meh- rerer Erfassungsbereiche kann auch ein einziger Sensor vorgesehen werden, der in der Lage ist, beide Erfassungsbereiche gleichzeitig abzutasten. Alternativ können die Erfassungsbereiche auch sequentiell abgetastet werden. Wenn dies hinreichend schnell gegenüber der Fördergeschwindigkeit erfolgt, so wirkt sich die sequentielle Abtastung nur vernachlässigbar gering auf das erfindungsgemäße Verfahren beziehungsweise die erfindungsgemäße Fördereinrich- tung aus.
Vorteilhaft ist es weiterhin, wenn der Sensor dazu vorbereitet ist, einen Belegungszustand anhand einer vom Antrieb abgegebenen Kraft oder einer davon abhängigen Größe zu ermitteln. Wenn ein Objekt in Kontakt mit einem Antrieb (z.B. einer Förderrolle) kommt, so geht dies in aller Regel mit einer Änderung der vom Antrieb abgegebenen Kraft beziehungsweise des abgegebenen Drehmoments einher. Dies kann in an sich bekannter Weise beispielsweise mit Hilfe von Dehnmeßstreifen oder Piezo-Sensoren gemessen werden. Aber auch eine indirekte Messung über den vom Motor aufgenommenen Strom ist natürlich möglich. Ändert sich der Strom in vordefinierter Weise, so ändert sich auch der Belegungszustand des Antriebs. Denkbar ist dabei auch, dass jeder Antrieb über eine solche Prüfmöglichkeit verfügt. Zwar werden bei dieser Variante prinzipiell keine„externen" Sensoren wie zum Beispiel Lichtschranken benötigt, jedoch ist das genannte Messprinzip bei sehr leichten Objekten nur mehr bedingt einsetzbar, da bereits geringe Stromschwankungen zu Fehlinterpretationen über die Anwesenheit eines Objekts führen können. Bei einer Lichtschranke spielt das Gewicht eines Objektes dagegen keine Rolle. In einer vorteilhaften Variante werden daher verschiedene Sensorsysteme kombiniert, beispielsweise um deren Ergebnis auf Plausibilität zu überprüfen. Günstig ist es auch, wenn die Soll-Geschwindigkeit zumindest eines Antriebs individuell und unterschiedlich zu den Soll-Geschwindigkeiten der übrigen Antriebe einstellbar ist. Auf diese Weise können die Objekte auf der Fördereinrichtung individuell bewegt werden. Die Fördereinrichtung ist somit besonders flexibel einsetzbar. Günstig ist es zudem, wenn zur Erfassung je eines Bereichs je ein Sensor vorgesehen ist. Auf diese Weise kann die Fördereinrichtung insofern fehlertolerant gestaltet werden, als der Ausfall eines einzelnen Sensors in der Regel nicht zum Ausfall des gesamten Systems führt.
Günstig ist es auch, wenn die Fördereinrichtung einen Teilabschnitt einer Förderanlage bildet, welche mehrere, in der Förderrichtung örtlich hintereinander liegende Fördereinrichtungen umfasst. Häufig werden Förderanlagen in mehrere Teilabschnitte gegliedert um den Betrieb der Anlage zu vereinfachen. Die Erfindung kann nun vorteilhaft dazu eingesetzt werden, zwischen den Teilabschnitten insofern Klarheit herzustellen, als dass an der Schnittstelle zwischen zwei Teilabschnitten für die Prüfung der genannten Abfolgen gesorgt wird, sodass zu- mindest zu Beginn eines Teilabschnitts geordnete Verhältnisse vorliegen.
Vorteilhaft ist es, wenn die zweite Position in der Förderrichtung gesehen am Ende der Fördereinrichtung angeordnet ist. Mit dieser Maßnahme kann am Ende einer Fördereinrichtung, also bevor die geförderten Objekte die Fördereinrichtung verlassen, die Übereinstimmung zwischen Soll-Abfolge und Ist-Abfolge geprüft werden. Das Ergebnis kann an eine nachfolgende Förder- oder Manipulationseinheit übermittelt werden, die im Fehlerfall entsprechende Gegenmaßnahmen einleiten kann. Die zweite Position muss dabei nicht an der letzten mögli- chen Stelle der Fördereinrichtung angeordnet sein. Es genügt, wenn sich die genannte Position im Endbereich der Fördereinrichtung befindet.
In einer weiteren vorteilhaften Fördereinrichtung ist die zweite Position soweit vor dem Ende der Fördereinrichtung angeordnet, dass eine Anpassung der Ist- Abfolge an die Soll-Abfolge innerhalb der Fördereinrichtung noch möglich ist. Eine nachfolgende Förder- oder Manipulationseinheit kann dann davon ausgehen, dass die geforderte Abfolge an der Übergabestelle eingehalten wird. Dies ist insbesondere dann von großem Vorteil, wenn Fördereinrichtungen und/oder Manipulatoren verschiedener Hersteller zu einer Förderanlage kombiniert werden, denn es kann a priori nicht davon ausgegangen werden, dass jede Fördereinrichtung oder jeder Manipulator Objekte, zwischen denen beispielsweise ein bestimmter Abstand nicht mehr vorliegt, noch korrekt handhaben kann.
An dieser Stelle wird angemerkt, dass sich die zur erfindungsgemäßen Fördereinrichtung ge- nannten Varianten und daraus resultierenden Vorteile gleichermaßen auf das erfindungsgemäße Verfahren beziehen und umgekehrt.
Die obigen Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung können auf beliebige Art und Weise kombiniert werden.
Zum besseren Verständnis der Erfindung wird diese anhand der nachfolgenden Figuren näher erläutert.
Es zeigen jeweils in stark schematisch vereinfachter Darstellung:
Fig. 1 einen Rollenförderer in perspektivischer Ansicht nach dem Stand der Technik;
Fig. 2 einen Schnitt durch eine schematisch dargestellte Motorrolle eines Rollenförderers nach dem Stand der Technik;
Fig. 3 eine schematische Darstellung einer beispielhaften erfindungsgemäßen Fördereinrichtung; . 4 eine beispielhafte Abfolge von Objekten in Form einer Impulsfolge;
Fig. 5 eine beispielhafte Abfolge von Objekten in Form von numerischen Werten in einer Tabelle;
Fig. 6 eine Methode, in einer Impulsfolge eine vorgegebene Wellenlänge herzustellen;
Fig. 7 eine Impulsfolge unterschiedlich langer Objekte;
Fig. 8 einen Ablauf, bei dem zwei Objekte einander berühren;
Fig. 9 einen Ablauf, bei dem ein Objekt entnommen wird;
Fig. 10 einen Ablauf, bei dem ein Objekt hinzugefügt wird und
Fig. 11 einen Sensor, welche zwei Erfassungsbereiche abtastet.
Einführend wird festgehalten, dass in den unterschiedlich beschriebenen Ausführungsformen gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen versehen wer- den, wobei die in der gesamten Beschreibung enthaltenen Offenbarungen sinngemäß auf gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen übertragen werden können. Auch sind die in der Beschreibung gewählten Lageangaben, wie z.B. oben, unten, seitlich usw. auf die unmittelbar beschriebene sowie dargestellte Figur bezogen und sind bei einer Lageänderung sinngemäß auf die neue Lage zu übertragen. Weiterhin können auch Einzelmerkmale oder Merkmalskombinationen aus den gezeigten und beschriebenen unterschiedlichen Ausführungsbeispielen für sich eigenständige, erfinderische oder erfindungsge- mäße Lösungen darstellen.
Die Ausführungsbeispiele zeigen mögliche Ausführungsvarianten einer erfindungsgemäßen Fördereinrichtung, wobei an dieser Stelle bemerkt sei, dass die Erfindung nicht auf die speziell dargestellten Ausführungsvarianten derselben eingeschränkt ist, sondern vielmehr auch diverse Kombinationen der einzelnen Ausführungsvarianten untereinander möglich sind und diese Variationsmöglichkeit aufgrund der Lehre zum technischen Handeln durch gegenständ- liche Erfindung im Können des auf diesem technischen Gebiet tätigen Fachmannes liegt. Es sind also auch sämtliche denkbaren Ausführungsvarianten, die durch Kombinationen einzelner Details der dargestellten und beschriebenen Ausführungsvariante möglich sind, vom Schutzumfang mit umfasst.
Fig. 3 zeigt nun eine beispielhafte Fördereinrichtung 1, hier in Form eines Rollenförderers, mit mehreren in einer Förderrichtung z örtlich hintereinander liegenden und individuell ansteuerbaren Antrieben 2, welche im gezeigten Beispiel drei Objekte 17..19 transportieren. Ein Antrieb 2 kann dabei aus einer Motorrolle 5 gebildet werden oder, wie in Fig. 1 dargestellt, beispielsweise auch aus einer Motorrolle 5 und einer oder mehreren mit einem Riemen 6 angetrieben Hilfsrolle(n) 7. Denkbar ist natürlich auch, dass ein Antrieb aus einem (mehr oder minder kurzen) Förderband besteht. Beispielsweise kann über die Motorrolle 5 und die Hilfsrolle 7 in Fig. 1 ein Förderband gespannt werden, wenn dies aufgrund der Art der zu fördernden Objekten 17..19 vorteilhaft ist. Selbstverständlich kann die Länge des Förderbandes auch größer gewählt werden. Gleichermaßen kann natürlich auch eine Förderkette vorgesehen werden.
Im vorderen Bereich der Fördereinrichtung 1 ist bei einer ersten Position i ein erster Erfassungsbereich Bi und bei der zweiten Position p2 ein zweiter Erfassungsbereich B2 angeordnet. Die erste Position pi fällt in diesem Beispiel mit einer Referenzposition pr zusammen, was aber nicht zwingend ist. Im vorliegenden Beispiel wird jeder Erfassungsbereich von einem eigenen Sensor überwacht. Dem ersten Erfassungsbereich Bi ist daher ein erster Sensor 20, dem zweiten Erfassungsbereich B2 ein zweiter Sensor 21 zugeordnet. Der Einfachheit halber wird für die folgenden Betrachtungen davon ausgegangen, dass es sich bei den Sensoren 20 und 21 um Lichtschranken handelt. Dies ist jedoch keinesfalls zwingend, wie später noch erläutert werden wird.
In der Fig. 3 sind auch nicht näher bezeichnete lokale Steuereinheiten entlang der Fördereinrichtung 1 angeordnet, welche Kommandos einer übergeordneten Steuerung empfangen und diese an die Antriebe 2 weiterverteilen.
Die Funktion der in der Fig. 3 dargestellten Anordnung ist wie folgt: Am Anfang der Fördereinrichtung 1 werden zu verschiedenen Zeitpunkten verschiedene Objekte 17..19 abgelegt, welche in Folge von den Antrieben 2 weiterbefördert werden. Bei Passieren der ersten Position i / des Referenzpunktes pr beziehungsweise des ersten Erfassungsbereichs Bj wird die Abfolge der Objekte 17..19 erfasst. Diese Abfolge enthält Informationen über die Länge der Objekte 17..19 und/oder den Abstand zwischen den Objekten 17..19. In diesem Beispiel wird die Abfolge mit Hilfe des Belegungszustands des ersten Erfassungsbereichs Bi ermittelt (Lichtschranke 20 belegt/nicht belegt). Der erste Erfassungsbereich Bi ist dabei so angeordnet, dass die Objekte 17..19 vor diesem auf der Fördereinrichtung 1 abgelegt werden können. Vorteilhaft ist es, wenn die Objekte 17..19 bei Passieren des Erfas- sungsbereichs Bi bereits mit konstanter Geschwindigkeit bewegt werden oder zumindest so beschleunigt wurden, dass die Antriebe 2 nicht (mehr) durchrutschen. Der Erfassungsbereich Bi kann aber auch ganz zu Beginn der Fördereinrichtung 1 angeordnet sein, beispielsweise wenn von der Fördereinrichtung 1 noch eine andere (nicht dargestellte) Fördereinrichtung vorgesehen ist, und daher kein Platz für das Ablegen von Objekten 17..19 vorgesehen werden braucht.
Alternativ oder zusätzlich kann auch die vom ersten Antrieb 2 abgegebene Kraft, beispielsweise in Form des vom Motor aufgenommenen Stroms, dazu herangezogen werden, die genannte Abfolge zu ermitteln. Schwankungen im Motorstrom zeigen an, wann ein Ob- jekt 17..19 vom betreffenden Antrieb 2 gerade gefördert wird oder nicht. In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform werden die Informationen vom ersten Sensor 20 und vom ersten Antrieb 2 miteinander abgeglichen, um Fehler bei der initialen Erfassung der Objekte 17..19 weitgehend zu vermeiden. Eine Soll-Position eines Objektes 17..19 kann nun mit Hilfe einer Soll-Geschwindigkeit der Antriebe 2 und der Zeit, welche seit Passieren des Referenzpunkts pr verstrichen ist, oder mit Hilfe eines von den Antrieben 2 vorgegebenen Soll- Weges, welcher seit Passieren des Referenzpunkts pr durchquert ist, ermittelt werden. Mit dieser Information und der Länge eines Objektes 17..19 können nun in an sich bekannter Weise diejenigen Antriebe 2 ermittelt wer- den, welche gerade in Kontakt mit einem Objekt 17..19 stehen und entsprechend angesteuert werden. Um Kollisionen zu vermeiden werden von einer Steuerung der Fördereinrichtung 1 in diesem Beispiel Soll-Abstände zwischen den Objekten 17..19 vorgesehen, die entsprechend gesteuert oder geregelt werden, am einfachsten dadurch, dass alle Antriebe 2 dieselbe Soll- Geschwindigkeit vorgeben. Die Förderung von Objekten 17..19 mit Hilfe individuell ansteuerbarer Antriebe 2 ist prinzipiell bekannt und wird daher hier nicht im Detail erläutert.
Klar ist jedenfalls, dass sich die Ist-Geschwindigkeit beziehungsweise Ist-Position eines Ob- jektes 17..19 nicht zwangsläufig mit der Soll-Geschwindigkeit beziehungsweise der Soll- Position des jeweiligen Objektes 17..19 deckt. Beispielsweise kann ein Antrieb 2 beim Beschleunigen eines Objektes 17..19 durchrutschen und so eine genaue Positionsbestimmung über die Soll-Geschwindigkeit beziehungsweise den Soll-Weg der Antriebe vereiteln. Desgleichen kann ein Objekt 17..19 beim Abbremsen über einen Antrieb 2 hinweg rutschen oder von nachfolgenden Objekten 17..19 weitergeschoben werden. Schließlich kann ein Objekt 17..19 überhaupt von der Fördereinrichtung 1 entnommen werden oder von dieser herunterfallen, oder es wird ein Objekt 17..19 hinzugefügt. Im praktischen Betrieb einer Förderanlage 1 kann all dies leicht vorkommen. Erfindungsgemäß wird nun geprüft, ob die an der ersten Position pi ermittelte Soll-Abfolge von Objekten 17..19 beziehungsweise eine von einer Steuerung vorgegebene Soll-Abfolge bei der zweiten Position p2 noch vorliegt. Zu diesem Zweck wird die Abfolge der Objekte 17..19 bei Passieren der zweiten Position p2 beziehungsweise des zweiten Erfassungsbereichs B2 erfasst. Dies erfolgt mit Hilfe des Belegungszustands des zweiten Erfassungsbe- reichs B2 (Lichtschranke 21 belegt/nicht belegt). Alternativ oder zusätzlich kann auch hier die vom ersten Antrieb 2 abgegebene Kraft, beispielsweise in Form des vom Motor aufgenommenen Stroms, dazu herangezogen werden, die genannte Abfolge zu ermitteln.
In einem weiteren Schritt wird die Ist -Abfolge mit der Soll-Abfolge verglichen und ein Alarmsignal abgegeben, wenn die ermittelte Abweichung eine vorgebbare Schwelle überschreitet. Alternativ oder zusätzlich können auch Maßnahmen zur Angleichung der Ist- Abfolge an die Soll-Abfolge eingeleitet werden, d.h. die Antriebe 2 werden entsprechend angesteuert, um eine gewünschte Abfolge wieder herzustellen. Gegebenenfalls kann das Auftreten einer Abweichung auch auf einem Bedienpult der Förderanlage 1 angezeigt werden. Denkbar ist auch, dass bei Auftreten einer Abweichung von einem „Normalbetrieb" in einen„Störbetrieb" umgeschaltet wird, in dem zusätzliche Vorkehrungen getroffen werden. Beispielsweise kann die Fördergeschwindigkeit auf der gesamten Förderan- lage 1 oder auf nur einem Teil derselben reduziert werden. Werden keine oder tolerierbare Abweichungen detektiert, dann kann wieder in den Normalbetrieb umgeschaltet werden.
Fig. 4 zeigt nun den Verlauf einer beispielhaften Soll- Abfolge Ai bei der ersten Position pi sowie den Verlauf einer beispielhaften Ist-Abfolge A2 bei der zweiten Position p2. In diesem Beispiel werden die Abfolgen Ai, A2 als Impulsfolgen verarbeitet. Dabei wird der Belegungszustand Z über der Zeit t oder dem Weg s verarbeitet, je nachdem ob die Erfassung des Belegungszustands Z auf Zeitbasis oder Wegbasis (Soll- Weg der Antriebe 2) erfolgt. Den Impulsen sind dabei die Objekte 17..19 zugeordnet. Im gezeigten Beispiel werden die
Impulsfolgen mittels positiver Logik verarbeitet, sodass die Breite des Impulses, welcher dem Objekt 17 zugeordnet ist, dessen Länge 117 beziehungsweise der Zeit, welche das Objekt 17 für das Passieren der ersten Position pi benötigt (=Durchlaufzeit) t(li7), entspricht. Desgleichen ist in der Impulsfolge Ai auch die Länge 118 des Objekts 18 beziehungsweise dessen Durchlaufzeit t(li8), sowie die Länge 119 des Objekts 19 beziehungsweise dessen Durchlaufzeit t(l19) zu sehen. In analoger Weise können auch die Abstände zwischen den Objekten 17..19 bestimmt werden. So liegt zwischen dem Objekt 17 und dem Objekt 18 der Abstand a17 beziehungsweise die Durchlaufzeit t(an) und zwischen dem Objekt 18 und dem Objekt 19 der Abstand ai8 beziehungsweise die Durchlaufzeit t(a18) vor (Hinweis: die Impulsfol- ge entspricht nicht der in Fig. 1 gezeigten Abfolge der Objekte 17..19).
An der zweiten Position p2 wird die Abfolge der Objekte 17..19 ebenfalls ermittelt. Im gezeigten Beispiel ist zwischen der Soll- Abfolge Ai und der an der zweiten Position p2 ermittelten Ist-Abfolge A2 kein Unterschied feststellbar, das heißt die Objekte 17..19 haben ihren Ab- stand zueinander nicht verändert. Dies kann dadurch geprüft werden, dass eine Verschiebung y, t(y) zwischen einem Charakteristikum in der Soll-Abfolge A2 und demselben Charakteristikum in der Ist- Abfolge Ai unberücksichtigt bleibt. In diesem Beispiel ist das Charakteristikum der Flankenanstieg des Objekts 17, d.h. der Vergleich wird auf diesen Anstieg„ge- triggert". Selbstverständlich kann auch jedes andere Charakteristikum dazu herangezogen werden, beispielsweise fallende Flanken, das Auftreten eines Impulses mit bestimmter Breite oder das Auftreten einer Impulspause mit bestimmter Breite. Bei einer anderen Betrachtungsweise, bei der eine aufgrund der Entfernung x (siehe Fig. 3) zwischen erster Position pi und zweiter Position p2 basierende Verschiebung x, t(X) unberücksichtigt bleibt, stellt sich heraus, dass die tatsächliche absolute Position der Objekte 17..19 nicht der erwarteten Position entspricht. Die Objekte 17..19 sind um den Fehler f bezie- hungsweise die Fehlerzeit t(f) (= Verzögerungszeit) nach hinten verschoben.
Vorteilhaft werden die Soll- Abfolge Αχ und Ist- Abfolge A2 mit Hilfe einer Korrelationsfunktion miteinander verglichen. Dabei werden Methoden, welche an sich aus der Nachrichtentechnik bekannt sind, auf die Überwachung eines Betriebszustands der Fördereinrichtung 1 angewandt. Die Korrelation ist allgemein betrachtet ein Maß dafür, wie ähnlich sich die zu untersuchenden Funktionen sind. Die Korrelation der Impulsfolgen kann dabei hardware- oder softwaremäßig bestimmt werden, beispielsweise mit dazu geeigneten Signalprozessoren oder mit einem Field Programmable Gate Array (kurz FPGA). Der Korrelationskoeffizient ist ein dimensionsloses Maß für den Grad des linearen Zusammenhangs zwischen den Impulsfolgen. Er kann Werte zwischen 0 und 1 annehmen. Bei einem Wert von 1 besteht ein vollständig positiver linearer Zusammenhang zwischen den Impulsfolgen, d.h. die Impulsfolgen sind identisch. Wenn der Korrelationskoeffizient den Wert 0 aufweist, hängen die beiden Impulsfolgen überhaupt nicht linear voneinander ab, d.h. die Impuls- folgen weisen keinerlei Ähnlichkeit auf. Der Korrelationskoeffizient kann somit direkt als Schwellwert für die Abgabe eines Alarmsignals herangezogen werden. Beispielsweise kann vorgesehen werden, dass ein Alarmsignal abgegeben wird, wenn der Korrelationskoeffizient unter 0.95 fällt. Alternativ oder zusätzlich können auch Maßnahmen zur Angleichung der Ist- Abfolge A2 an die Soll-Abfolge Aj eingeleitet werden, was auch die Einleitung weiterer Un- tersuchungen des Grunds für die Abweichung beinhaltet, beispielsweise die Prüfung ob Objekte 17..19 fehlen (siehe auch weiter unten).
In der Signalanalyse wird die Kreuzkorrelationsfunktion zur Beschreibung der Korrelation zweier Signale, hier der Soll-Abfolge Ai und der Ist- Abfolge A2, bei unterschiedlichen Zeit- Verschiebungen zwischen den beiden Signalen eingesetzt. Somit kann der Grad der Übereinstimmung der Soll-Abfolge Ai mit der Ist- Abfolge A2 durch Bilden der Kreuzkorrelation ermittelt werden. Weil die Soll-Abfolge Ai und die Ist- Abfolge A2 auf derselben Abfolge von Objekten 17..19 basiert, kann die Korrelation auch mit Hilfe der Autokorrelationsfunktion ermittelt werden. Je nachdem, ob der lineare Zusammenhang zwischen zeitgleichen Messwerten zweier verschiedener Merkmale oder derjenige zwischen zeitlich verschiedenen Messwerten eines einzigen Merkmals betrachtet wird, spricht man entweder von der Kreuzkorrelation oder von der Autokorrelation.
Fig. 5 zeigt eine Tabelle mit numerisch gespeicherten Werten der ermittelten (oder vorgegebenen) Objektlängen 1ί7, li8, li9 und Abstände a17, a18 bei der ersten Position pi und numerisch gespeicherten Werten der ermittelten Objektlängen li7, li8, 119 und Abstände an, ai8 bei der zweiten Position p2. Durch Vergleich der Werte kann unmittelbar eine Abweichung zwischen Soll-Abfolge Ai und Ist-Abfolge A2 ermittelt werden. Als Schwellwert für die Auslösung eines Alarmsignals können maximale absolute oder relative Abweichungen zwischen zwei Werten vorgesehen werden. Beispielsweise kann auch der Mittelwert mehrerer Abweichungen oder der Maximalwert mehrerer Abweichungen mit einem Schwellwert verglichen werden.
In einer vorteilhaften Variante der Erfindung bleiben die Längen In, Iis, li9 der Objekte 17..19 beim Vergleichen der Ist- Abfolge A2 mit der Soll- Abfolge Αχ unberücksichtigt. Somit werden lediglich die Abstände an, ai8 zwischen den Objekten 17..19 überwacht. Umgekehrt kann auch der Abstand a17, a18 zwischen den Objekten 17..19 unberücksichtigt bleiben. Somit wer- den lediglich die Längen In, 1χ8, li9 der Objekte 17..19 überwacht. Letzteres ist sinnvoll, um fehlende oder hinzugekommene Objekte zu identifizieren. Selbstverständlich können die Längen li , Iis, li9 der Objekte und die Abstände an, ai8 zwischen den Objekten 17..19 natürlich auch gleichzeitig überwacht werden. Fig. 6 zeigt eine Soll-Abfolge Aj von Objekten 17..19 gleicher Länge I , Iis, I19 zwischen denen gleiche Abstände an, a 8 vorliegen (Hinweis: in dieser Figur und den folgenden Figuren sind - völlig wahlfrei - Impulsfolgen auf Wegbasis gezeigt. Die daraus resultierende Lehre bezieht sich aber gleichermaßen auch auf Impulsfolgen auf Zeitbasis). Aus der Fig. 6 ist leicht zu sehen, dass die Impulsfolge Ai - zumindest im abgegrenzten Bereich zwischen ers- tem und letztem Impuls eine Wellenlänge λ aufweist (bei einer Impulsfolge auf Zeitbasis würde äquivalent eine Periodendauer vorliegen). Dies hat zur Folge, dass die Korrelationsfunktion an mehreren Stellen, nämlich im Abstand der Wellenlänge λ Maxima aufweist, sodass die absolute Position der Objekte 17..19 nicht ohne weiteres festgestellt werden kann. Entweder es werden zusätzliche Informationen verarbeitet oder es muss ein längerer Beobachtungszeitraum gewählt werden, sodass eine nicht periodische Impulsfolge resultiert. Im gezeigten Beispiel sollte daher ein Bereich > 3λ betrachtet werden. Dieser lange Beobachtungszeitraum führt nun dazu, dass Unregelmäßigkeiten im Betrieb der Fördereinrichtung 1 oder gar Betriebsstörungen gegebenenfalls erst relativ spät entdeckt werden. Aus diesem Grund wird eine Soll-Abfolge Ai in einer bevorzugten Variante derart vorgegeben, dass deren Wellenlänge λ (beziehungsweise Periodendauer) größer ist als ein vorgebbarer Wert. Dabei werden zwischen den Objekten 17..19, insbesondere wenn diese gleiche Länge In, Iis, I19 aufweisen, unterschiedliche Abstände a17, ais vorgesehen.
Im gezeigten Beispiel wird an der ersten Position pi eine„ungünstige" Soll-Abfolge Ai ermittelt. Eine Steuerung der Fördereinrichtung 1 modifiziert diese Soll-Abfolge Ai nun dahingehend, dass die Wellenlänge λ größer wird beziehungsweise größer als ein vorgebbarer Wert wird. Zu diesem Zweck wird das Objekt 18 etwas nach vor verschoben (siehe die strichlierte Soll-Abfolge in Fig. 6), d.h. gegenüber den anderen Objekten 17 und 19 etwas beschleunigt. Die Steuerung steuert dazu die Antriebe 2 entsprechend an. Wie aus der Fig. 6 leicht ersichtlich ist, liegt nun keine periodische Impulsfolge mehr vor. An der zweiten Position p2 wird nun wie gehabt eine Ist- Abfolge A2 erfasst und mit der Soll- Abfolge Ai verglichen. Die Kreuzkorrelationsfunktion liefert nun nur mehr ein Maximum, sodass die Absolutposition der Objekte 17..19 genau festgestellt werden kann. Selbstverständlich kann eine größere Wellenlänge λ auch durch Verschieben anderer Objekte 17..19 hergestellt werden.
Fig. 7 zeigt nun eine Situation, in der Objekte 17..19 unterschiedlicher Länge li , Iis, I19 ge- fördert werden. Wie leicht einsehbar ist, ist das Vorsehen unterschiedlicher Abstände a17, für die Realisierung einer„langen" Wellenlänge λ nicht erforderlich. Um den Durchsatz der Fördereinrichtung 1 zu maximieren, werden nun gleiche Abstände ai7, ais zwischen den Objekten 17..19 vorgesehen, mit denen die geforderte Sicherheit vor Kollisionen von Objekten 17..19 (gerade) noch erfüllt werden kann.
Fig. 8 zeigt einen Ablauf, bei dem das Objekt 17 zwischen erster Position pi und zweiter Position p2 gegenüber den anderen Objekten 18 und 19 verzögert wird und schließlich am zweiten Objekt 18 anliegt. Vorteilhaft wird nun geprüft, ob eine in der Ist-Abfolge A2 enthaltene Ob- jektlänge li7+lis der Länge 117, 118 zweier oder mehrere aufeinander folgender Objekte 17, 18 in der Soll-Abfolge Αχ entspricht, wenn eine Objektlänge ln+lis in der Ist-Abfolge A2 länger ausfällt als die in der Soll-Abfolge Ai erwartete Objektlänge li7. Trifft dies zu, so wird ein Signal für fehlenden Abstand abgegeben. Auf diese Weise kann festgestellt werden, ob zwi- sehen zwei Objekten 17, 18 überhaupt kein Abstand mehr vorhanden ist.
Fig. 9 zeigt einen Ablauf, bei dem das Objekt 18 zwischen erster Position pi und zweiter Position p2 verschwindet, d.h. aus der Fördereinrichtung 1 entnommen wird oder aus dieser herausfällt. Vorteilhaft wird nun geprüft, ob ein in der Ist-Abfolge A2 enthaltener Abstand a17-i9 von einem ersten Objekt 17 zu einem benachbarten zweiten Objekt 19 einem Abstand ai7-i9 zwischen dem ersten Objekt 17 und dem in der Soll-Abfolge Αχ nicht benachbarten zweiten Objekt 19 entspricht, wenn ein Objektabstand ai7-1g in der Ist- Abfolge A2 länger ausfällt als der in der Soll-Abfolge Ai erwartete Objektabstand an. Trifft dies zu, so wird ein Signal für ein fehlendes drittes Objekt 18 abgegeben. Auf diese Weise können fehlende Objekte 18 fest- gestellt werden. Das Alarmsignal kann dabei unspezifisch sein (d.h. keine Angabe über das Objekt 18 enthalten) oder spezifisch (z.B.„Objekt 18 fehlt").
Fig. 10 zeigt nun einen Ablauf, bei dem ein Objekt 18 zwischen erster Position pi und zweiter Position p2 hinzugefügt wird, d.h. in die Fördereinrichtung 1 gelegt wird oder auf diese hin- auffällt. Vorteilhaft wird nun geprüft, ob ein in der Ist-Abfolge A2 enthaltener Abstand ai -i9 von einem ersten Objekt 17 zu einem nicht benachbarten zweiten Objekt 19 einem Abstand ai7-i9 zwischen dem ersten Objekt 17 und dem in der Soll-Abfolge Ai benachbarten zweiten Objekt 19 entspricht, wenn ein Objektabstand an in der Ist- Abfolge A2 kürzer ausfällt als der in der Soll-Abfolge Ai erwartete Objektabstand ai7-19. Trifft dies zu, so wird ein Signal für ein hinzugefügtes drittes Objekt 18 abgegeben. Auf diese Weise können hinzugekommene Objekte 18 festgestellt werden.
Wie gezeigt werden konnte, können sowohl zu große Abstände ai7, a18 detektiert werden (vermindern die Kapazität der Fördereinrichtung) oder aber auch zu kleine (können Stö- rungen verursachen). Ein falscher Abstand a17, a18 kann in Folge durch entsprechende An- steuerung der Antriebe 2 korrigiert werden. Neben falschen Abständen ai7, ais können aber auch fehlende oder hinzugekommene Objekte 18 erkannt werden. Die Positionen der Objekte 17..19 beziehungsweise die Abstände ai7, a.\s zwischen denselben können in den verschiedenen Betriebsarten in an sich bekannter Weise mit Hilfe einer Soll- Geschwindigkeit der Antriebe 2 und der Zeit, welche seit Passieren eines Referenzpunkts pr verstrichen ist, oder mit Hilfe eines von den Antrieben 2 vorgegebenen Soll-Weges, welcher seit Passieren eines Referenzpunkts pr durchquert ist, bestimmt werden. Erfindungsgemäß wird dann z.B. die Position der Objekte 17..19 und die Einhaltung der Abstände an, ais wie bereits beschrieben wurde geprüft. Ein besonderer Vorteil der Erfindung besteht nun aber auch darin, dass der Betrieb der Fördereinrichtung 1 prinzipiell auch nur durch Ausführen des erfindungsgemäßen Verfahrens möglich ist. Das heißt, das erfindungsgemäße Verfahren wird dann nicht bloß passiv zur Überprüfung des Betriebs der Fördereinrichtung 1 eingesetzt, sondern aktiv zu deren Steuerung/Regelung. Auf diese Weise kann ein Notbetrieb der Fördereinrichtung 1 selbst dann aufrechterhalten werden, wenn die nach dem Stand der Technik bekannte Positions- und Abstandsbestimmung über den Referenzpunkt pr nicht möglich ist, weil z.B. wichtige Komponenten ausgefallen sind. Dieser Notbetrieb kann gegebenenfalls auch während des Tauschs defekter Komponenten aufrechterhalten werden. In diesem Fall wird das erfindungsgemäße Verfahren ohne einer Bestimmung einer Soll-Position eines Objektes 17..19 mit Hilfe einer Soll-Geschwindigkeit der Antriebe 2, 2a..2c und der Zeit, welche seit Passieren eines Referenzpunkts pr verstrichen ist, beziehungsweise ohne einer Bestimmung mit Hilfe eines von den Antrieben 2, 2a..2c vorgegebenen Soll- Weges, welcher seit Passieren eines Referenzpunkts pr durchquert ist, sowie ohne einer Steuerung oder Regelung eines Soll-Abstands zwischen zwei Objekten 17..19 anhand der besagten Soll-Position ausgeführt. Die erfindungsgemäße Fördereinrichtung 1 ist damit nicht nur besonders sicher sondern auch besonders fehlertolerant. Zudem kann dieses reduzierte Verfahren die Basis einer eigenständigen Erfindung bilden.
Selbstverständlich können beliebig viele zweite Positionen p2 vorgesehen werden. Dabei kann an jeder zweiten Position p2 die jeweils ermittelte Ist- Abfolge A2 mit der an der ersten Position pi vorliegenden oder vorgegebenen Soll-Abfolge Αχ verglichen werden. Alternativ oder zusätzlich ist vorstellbar, dass das erfindungsgemäße Verfahren rekursiv ausgeführt wird, das heißt nach Vergleich der an der zweiten Position p2 ermittelten Ist-Abfolge A2 mit der an der ersten Position px vorliegenden oder vorgegebenen Soll- Abfolge Α wird die zweite Position p2 zur ersten Position pi im Bezug auf eine weitere zweite Position. Es folgt ein weiterer Vergleich der an der neuen zweiten Position p2 ermittelten Ist- Abfolge A2 mit der an der neu- en ersten Position i (entspricht der alten zweiten Position p2) vorliegenden oder vorgegebenen Soll-Abfolge Ai usw.
Fig. 11 zeigt nun eine Variante der Erfindung, bei welcher der erste und der zweite Erfas- sungsbereich Bi und B2 von einem einzigen Sensor 22 erfasst, beziehungsweise abgetastet wird. Beispielsweise handelt es sich bei dem Sensor 22 um einen Laser, welcher über der Fördereinrichtung 1 angeordnet ist und verschwenkt werden kann. Dabei reicht es aus, wenn anstelle des ganzen Gerätes bloß der Laserstrahl in an sich bekannter Weise mit Hilfe eines Spiegels abgelenkt werden kann. Der Laserstrahl kann nun zwischen erstem und zweitem Erfassungsbereich Bi und B2 hin- und her bewegt werden, beziehungsweise kann diese auch zeilenweise abtasten. Moderne Laserablenkeinheiten sind in der Regel derart schnell, dass sich die zeitliche Verzögerung zwischen Erfassung des ersten Bereichs Bi und des zweiten Bereichs B2 für die Erfindung nur unwesentlich auswirkt. Für die Belange der Erfindung kann daher in der Regel von einer quasi-gleichzeitigen Erfassung ausgegangen werden. Durch an sich bekannte Laserabstandsmessung, die prinzipiell auch ohne eigens dafür vorgesehenen
Reflektor möglich ist, kann nun festgestellt werden, ob sich Objekte 17..19 im Erfassungsbereich Bi, B2 befinden, da sich der vom Sensor 22 gemessene Abstand bei Eintritt eines Objektes 17..19 in den Erfassungsbereich Bi, B2 ja sprunghaft ändert (streng genommen gilt dies aber nur für Objekte 17..19 einer gewissen Höhe, also nicht flachen Objekten 17..19 - es sei denn, der Sensor 22 misst bei leerem Erfassungsbereich Bi, B2 durch die Fördereinrichtung 1 hindurch, z.B. kann der Laser 22 den Raum zwischen zwei Rollen 5 und 6 abtasten). Selbstverständlich können natürlich auch Reflektoren bei den Erfassungsbereichen Bi und B2 vorgesehen werden, wenngleich hier in der rauen Betriebsumgebung stets die Gefahr von Verschmutzung und Bruch präsent ist. Vorteilhaft werden so auch flache Objekte 17..19 auf jeden Fall detektiert.
In gleicher Weise können auch andere Sensoren 22 angewendet werden, welche ihre Umgebung strahlförmig erfassen können. Als Beispiele seien hier Ultraschall-Abstandssensoren und Radar- Abstandssensoren beziehungsweise eine Video-Kamera mit angeschlossener Bild- Verarbeitung genannt. Selbstverständlich können diese auch für die Erfassung mehrerer Bereiche Bi, B2 vorgesehen werden und selbstverständlich können auch mehrere solcher Sensoren vorgesehen werden. Der besondere Vorteil an dieser Variante der Erfindung liegt darin, dass die Erfassungsbereiche B1} B2 sehr flexibel erfolgen kann, sowohl hinsichtlich ihrer Form und Größe als auch ihrer Position. Durch entsprechende Umprogrammierung, z.B. der Ablenkeinheit des Laserstrahls, können die Erfassungsbereiche Bl3 B2 bei veränderten Betriebsbedingungen einfach umgeordnet werden. In Fig. 11 befindet sich der Sensor 22 nur in geringer Höhe über der Fördereinrichtung 1. Denkbar ist jedoch auch, dass sich der Sensor 22 in größerem Abstand zur Fördereinrichtung 1 befindet. Beispielsweise kann der Sensor 22 an der Decke einer Halle, in der sich die Fördereinrichtung 1 befindet, angebracht sein. In diesem Fall kann der Sensor 22 zum Beispiel beide Erfassungsbereiche Bi und B2 unter relativ steilem Winkel erfassen. Aus der in der Fig. 11 gezeigten Position ist dies nur unter sehr flachem Winkel möglich, was die Wahrscheinlichkeit für Fehlerfassungen stark erhöht.
Die Erfindung wurde vorwiegend anhand von Erfassungsbereichen Βχ und B2 erläutert. Diese können durch verschiedene Arten von Sensoren 20..22 abgetastet werden. Beispielsweise können Lichtschranken mit und ohne Reflektor, einfache mechanische Schalter, welche durch die Objekte 17..19 betätigt werden, Ultraschall-Sensoren, Laser, Radar-Sensoren, kapazitive Sensoren, Video-Kameras mit Bildverarbeitung, Infrarot-Sensoren, aber auch Barcode-Leser, RFID-Lesegeräte usw. verwendet werden. Selbstverständlich sind auch Mischformen der genannten Sensoren denkbar.
Weiterhin wurde die Erfindung vorwiegend anhand von Impulsfolgen erläutert. Selbstverständlich ist das Gesagte aber auch auf numerisch verarbeitete Werte anwendbar. Beispielsweise ist eine Wellenlänge/Periodendauer einer Soll-Abfolge A3 oder Ist- Abfolge A2 in einer Tabelle nach Fig. 5 insofern sichtbar, als sich die Abfolge von Zahlen periodisch wiederholt. Bei z.B. einer Abfolge von Objekten 17..19 gleicher Länge l17, 118, li9 mit gleichen Abstände ai7, a18 zwischen diesen wiederholen sich die Werte alle zwei Zeilen. Die Wellenlänge oder Periodendauer kann in diesem Fall daher auch als Anzahl von Zeilen angegeben oder aufgefasst werden. Ähnlich wie beim Vergleich von Impulsfolgen, bei denen nicht zwangsläufig klar ist, welcher Impuls zu welchem Objekt 17..19 gehört, ist auch hier nicht ohne wei- teres klar, welche Zeile der Soll-Abfolge Ai mit welcher Zeile der Ist-Abfolge A2 verglichen werden soll, das heißt es ist nicht klar welcher der identischen Längen 117, 118, li9 welches Objekt 17..19 zugeordnet ist. Eine Verschiebung zwischen Soll-Abfolge Ai oder Ist- Abfolge A2 bleibt daher unter Umständen unentdeckt. Die Umsetzung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann in Hardware und/oder Software erfolgen. Beispielsweise werden in einem Speicher entsprechende Programmschritte und Parameter abgespeichert, welche zur Laufzeit von einem Prozessor ausgelesen und abgearbeitet werden. Eine weitere Möglichkeit wäre, dafür eine SPS (Speicherprogrammierbare Steue- rung) einzusetzen. Denkbar ist beispielsweise auch, dass die Erfindung mit Hilfe eines
ASICs (Application Specific Integrated Circuit) umgesetzt wird. Dies sind selbstverständlich nur einige Beispiele von vielen Möglichkeiten, wie das erfindungsgemäße Verfahren umgesetzt werden kann und dient daher bloß zur Illustration der Erfindung. Selbstverständlich ist die Erfindung auch nicht an einen Rollenförderer gebunden. Vielmehr kann die Erfindung beispielsweise auch für Fördereinrichtungen angewandt werden, welche das Fördergut über Bänder oder Ketten fördern. Der Teilbereich, in dem ein Antrieb ein Fördergut transportiert ist dann jedoch anders, in der Regel größer. Auch ist die Erfindung nicht an eine Motorrolle so wie in Fig. 2 dargestellt gebunden. Vielmehr kann der Antrieb der Rollen auch über (externe) Motoren erfolgen. Selbstverständlich ist der Antrieb mittels elektrischer Energie nicht zwingend für die Erfindung. Denkbar sind auch z.B. pneumatische oder hydraulische Antriebe. Schließlich sind auch Linearantriebe in Form von zum Beispiel Schiebern oder ähnlichem vorstellbar. Diese können ebenfalls elektrisch, pneumatisch oder hydraulisch betätigt werden.
Der Ordnung halber sei abschließend darauf hingewiesen, dass zum besseren Verständnis des Auf baus der Fördereinrichtung 1 dieser bzw. dessen Bestandteile teilweise unmaßstäblich und/oder vergrößert und/oder verkleinert dargestellt wurden.
Die den eigenständigen erfinderischen Lösungen zugrundeliegende Aufgabe kann der Beschreibung entnommen werden.
Vor allem können die einzelnen in den Fig. 3 bis 11 gezeigten Ausführungen den Gegenstand von eigenständigen, erfindungsgemäßen Lösungen bilden. Die diesbezüglichen, erfindungsgemäßen Aufgaben und Lösungen sind den Detailbeschreibungen dieser Figuren zu entnehmen. Bezugszeichenaufstellung
1 Fördereinrichtung t(li7)..t(li9) Durchlaufzeit Objektea..2c Antrieb t(a17), t(ais) Durchlaufzeit Objektlücke
3 linker Rahmenteil x Abstand Position pl, p2
4 rechter Rahmenteil t(x) Verzögerung pl, p2
5 Motorrolle Y Abstand Charakteristika
6 Riemen t(y) Verzögerung Charakteristika
7 Hilfsrolle z Förderrichtung
8 Achse Z Belegungszustand
9 linkes Lager λ Wellenlänge
10 rechtes Lager
11 äußerer Mantel
12 Statorwicklung
13 linker Deckel
14 rechter Deckel
15 Antriebssteuerung
16 Anschlusskabel
7..19 (Förder)Objekte
20 erster Sensor
21 zweiter Sensor
22 Laser
Ai Soll-Abfolge
A2 Ist-Abfolge
an Abstand Objekt 17, 18
ai7-i Abstand Objekt 17, 19
ai8 Abstand Objekt 18, 19
Bi erster Erfassungsbereich
B2 zweiter Erfassungsbereich
f Positionsfehler
t(i) Verzögerung Positionsfehler
[χ ..1ΐ9 Objektlänge
Pi erste Position
P2 zweite Position
Pr Referenzpunkt
s Weg
t Zeit

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
1. Verfahren zum Betrieb einer Fördereinrichtung (1), welche mehrere, in einer Förderrichtung (z) örtlich hintereinander liegende Antriebe (2, 2a..2c) zum Transport von Objekten (17..19) mit einer Ist-Geschwindigkeit umfasst, umfassend die Schritte:
Bestimmen einer Soll-Position eines Objektes (17..19) mit Hilfe einer Soll- Geschwindigkeit der Antriebe (2, 2a..2c) und der Zeit, welche seit Passieren eines Referenzpunkts (pr) verstrichen ist, oder mit Hilfe eines von den Antrieben (2, 2a..2c) vorgegebenen Soll- Weges, welcher seit Passieren eines Referenzpunkts (pr) durchquert ist, und
- Steuern oder Regeln eines Soll-Abstands zwischen zwei Objekten (17..19) anhand der besagten Soll-Position,
gekennzeichnet durch,
das Erfassen einer Soll-Abfolge (Αχ) von Belegungszuständen (Z) an einer ersten Position (pi) durch zumindest ein Objekt (17..19) oder zum Vorgeben einer solchen Soll- Abfolge (A ,
die Erfassung einer Ist- Abfolge (A2) von Belegungszuständen (Z) durch das zumindest eine Objekt (17..19) bei einer zweiten Position (p2), welche in der Förderrichtung (z) gesehen hinter der ersten Position (pi) angeordnet ist,
das Vergleichen der Ist-Abfolge (Ai) mit der Soll-Abfolge (A2) und - das Abgeben eines Alarmsignals und/oder das Einleiten von Maßnahmen zur
Angleichung der Ist-Abfolge (A2) an die Soll-Abfolge (Ai), wenn die ermittelte Abweichung eine vorgebbare Schwelle überschreitet.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Soll- Abfolge (Ai) und die Ist-Abfolge (A2) in Form von Objektlängen (1ι7, li8, 119) und/oder Objektabständen (a17, ais) verarbeitet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Soll -Abfolge (Ai) und die Ist-Abfolge (A2) in Form von Impulsfolgen verarbeitet werden.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass beim Vergleichen der Ist-Abfolge (A2) mit der Soll-Abfolge (Ai) eine aufgrund der Entfer- nung (x) zwischen erster Position (pi) und zweiter Position (p2) basierende Verschiebung (x, t(X)) unberücksichtigt bleibt.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass beim Vergleichen der Ist-Abfolge (A2) mit der Soll-Abfolge (Ai) eine Verschiebung (y, t(y)) zwischen einem Charakteristikum in der Soll-Abfolge (Ai) und demselben Charakteristikum in der Ist- Abfolge (A2) unberücksichtigt bleibt.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Soll-Abfolge (Ai) und Ist-Abfolge (A2) mit Hilfe einer Korrelationsfunktion verglichen werden.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge (117, 118, 1«) der Objekte (17..19) beim Vergleichen der Ist-Abfolge (A2) mit der Soll- Abfolge (Ai) unberücksichtigt bleibt.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand (ai7, ai8) zwischen den Objekten (17..19) beim Vergleichen der Ist-Abfolge (A2) mit der Soll- Abfolge (Ai) unberücksichtigt bleibt.
9. Verfahren nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Soll-Abfolge (Ai) derart vorgegeben wird, dass deren Wellenlänge (λ) beziehungsweise Periodendauer größer ist als ein vorgebbarer Wert.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Objekten (17..19) unterschiedliche Abstände (aJ7, aig) vorgesehen werden.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Objekten (17..19) gleicher Länge (117, Iis, 119) unterschiedliche Abstände (a17, ais) vorgesehen werden.
12. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Objekten (17..19) unterschiedlicher Länge (117, 118, 119) gleiche Abstände (an, a18) vorgesehen werden.
13. Verfahren nach Anspruch 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass
geprüft wird, ob eine in der Ist-Abfolge (A2) enthaltene Objektlänge (ln+lis) der Länge (li7, Iis) zweier oder mehrere aufeinander folgender Objekte (17, 18) in der Soll- Abfolge (Ai) entspricht wenn eine Objektlänge (ln+lis) in der Ist-Abfolge (A2) länger ausfällt als die in der Soll-Abfolge (Ai) erwartete Objektlänge (117) und
- ein Signal für fehlenden Abstand abgegeben wird, wenn dies zutrifft.
14. Verfahren nach Anspruch 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass
geprüft wird, ob ein in der Ist-Abfolge (A2) enthaltener Abstand (a17-i9) von einem ersten Objekt (17) zu einem benachbarten zweiten Objekt (19) einem
Abstand (ai7-19) zwischen dem ersten Objekt (17) und dem in der Soll-Abfolge nicht benachbarten zweiten Objekt (19) entspricht wenn ein Objektabstand (ai7-i9) in der Ist- Abfolge (A2) länger ausfällt als der in der Soll-Abfolge (Ai) erwartete Objektabstand (an) und
ein Signal für ein fehlendes drittes Objekt (18) abgegeben wird, wenn dies zu- trifft.
15. Verfahren nach Anspruch 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass
geprüft wird, ob ein in der Ist- Abfolge (A2) enthaltener Abstand (an-19) von einem ersten Objekt (17) zu einem nicht benachbarten zweiten Objekt (19) einem Abstand (an- 19) zwischen dem ersten Objekt (17) und dem in der Soll-Abfolge (Αχ) benachbarten zweiten Objekt (19) entspricht wenn ein Objektabstand (an) in der Ist-Abfolge (A2) kürzer ausfällt als der in der Soll-Abfolge (Ai) erwartete
Objektabstand (an-ig) und
ein Signal für ein hinzugefügtes drittes Objekt (18) abgegeben wird, wenn dies zutrifft.
16. Fördereinrichtung (1), umfassend:
mehrere, in einer Förderrichtung (z) örtlich hintereinander liegende Antrie- be (2, 2a..2c) zum Transport von Objekten (17..19) mit einer Ist-Geschwindigkeit,
Mittel zum Bestimmen einer Soll-Position eines Objektes (17..19) mit Hilfe einer Soll-Geschwindigkeit der Antriebe (2, 2a..2c) und der Zeit, welche seit Passieren eines Referenzpunkts (pr) verstrichen ist, oder mit Hilfe eines von den Antrieben (2, 2a..2c) vorge- gebenen Soll-Weges, welcher seit Passieren eines Referenzpunkts (pr) durchquert ist, und eine Steuerung/Regelung zum Steuern oder Regeln eines Soll-Abstands zwischen zwei Objekten (17..19) anhand der besagten Soll-Position,
gekennzeichnet durch,
zumindest einen Sensor (20..22) zum:
a) Erfassen einer Soll-Abfolge (Ai) von Belegungszuständen (Z) an einer ersten
Position (pi) durch zumindest ein Objekt (17..19) oder zum Vorgeben einer solchen Soll- Abfolge (Ai) und
b) Erfassen einer Ist-Abfolge (A2) von Belegungszuständen (Z) durch das zumindest eine Objekt (17..19) bei einer zweiten Position (p2), welche in der Förderrichtung (z) ge- sehen hinter der ersten Position (pi) angeordnet ist,
Mittel zum Vergleichen der Ist-Abfolge (Ai) mit der Soll-Abfolge (A2) und Mittel zum Abgeben eines Alarmsignals und/oder das Einleiten von Maßnahmen zur Angleichung der Ist- Abfolge (A2) an die Soll- Abfolge (Ai), wenn die ermittelte Abweichung eine vorgebbare Schwelle überschreitet.
17. Fördereinrichtung (1) nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (20..22) dazu vorbereitet ist, einen Belegungszustand (Z) anhand der Anwesenheit/Abwesenheit eines Objekts (17..19) in einem vom Sensor (20..22) erfassten Bereich (Bj, B2) zu ermitteln.
18. Fördereinrichtung (1) nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass ein Sensor (22) mehrere Bereiche (Bi, B2) erfasst.
19. Fördereinrichtung (1) nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor dazu vorbereitet ist, einen Belegungszustand (Z) anhand einer vom Antrieb (2, 2a..2c) abgegebenen Kraft oder einer davon abhängigen Größe zu ermitteln.
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